賈明成（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

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氣力輸送控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

賈明成
（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

摘 要：本文介紹了目前氣力輸送的現(xiàn)狀及能耗情況，并通過(guò)實(shí)際案例講解工藝改進(jìn)和控制創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能，這一成果無(wú)疑將推動(dòng)我司的氣力輸送技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，有利于環(huán)保事業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輸送單元化；低料位觸發(fā)輸送；管道互鎖；節(jié)能降耗

1　氣力輸送概述

氣力輸送技術(shù)在國(guó)際上屬于新型學(xué)科之一，它涉及流體力學(xué)、材料科學(xué)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、制造技術(shù)等領(lǐng)域，是根據(jù)固氣兩相流的原理，它利用壓縮空氣的靜壓和/或動(dòng)壓輸送物料。由于其具有輸送效率高、占地少、經(jīng)濟(jì)而無(wú)污染、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，是清潔生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是以密封式輸送管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械輸送物料的一種工藝過(guò)程，是適合散料輸送的一種現(xiàn)代物流系統(tǒng)。氣力輸送技術(shù)按照輸送壓力的不同，有正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)，兩種不同方式的氣力輸送系統(tǒng)各有特點(diǎn)，均得到了應(yīng)用。負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)對(duì)抽真空設(shè)備及系統(tǒng)的密封性要求高，而且系統(tǒng)出力較低、輸送距離較短；正壓氣力輸送系統(tǒng)由于出力大、輸送距離遠(yuǎn)，在我國(guó)得到了廣范應(yīng)用。

2　氣力輸送系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的步伐加快，氣力輸送系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸灰管線布置靈活、工作可靠、無(wú)需消耗水資源等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)迅速被火力發(fā)電廠應(yīng)用，但由于國(guó)內(nèi)燃煤的多變性和不確定性影響，為確保鍋爐機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力一般按設(shè)計(jì)煤種時(shí)留有不小于50%的裕度，按校核煤種時(shí)留有不小于20%的裕度。另外加之電除塵器的后電場(chǎng)氣力輸送系統(tǒng)能夠承受前一電場(chǎng)退出運(yùn)行時(shí)的灰量，所以后電場(chǎng)氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)裕量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于50%，不同輸送管道的設(shè)計(jì)裕量一般在50%～200%不等。

以嵩嶼電廠二期氣力輸送系統(tǒng)為例，按協(xié)議要求在正常運(yùn)行狀態(tài)下，每臺(tái)爐輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總出力按不低于燃用設(shè)計(jì)煤種總排灰量的220%考慮。并要求當(dāng)電除塵器一電場(chǎng)故障時(shí)，電除塵器二電場(chǎng)輸送系統(tǒng)的出力不小于電除塵器一電場(chǎng)的實(shí)際排灰量，三四電場(chǎng)出力以此類(lèi)推。上述設(shè)計(jì)出力是最低要求，不得低于上述要求?？梢钥闯鲈O(shè)計(jì)時(shí)均留有很大裕度的情況，如果鍋爐負(fù)荷低或煤質(zhì)一直較好時(shí)氣力輸送系統(tǒng)按設(shè)計(jì)運(yùn)行會(huì)造成系統(tǒng)頻繁“空跑”，從而導(dǎo)致耗氣量增加、能耗增大、系統(tǒng)及零部件磨損加劇，所以系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行有很大空間。

3　控制系統(tǒng)節(jié)能改進(jìn)特點(diǎn)的論述

3.1改進(jìn)輸送單元化零為整

通過(guò)改進(jìn)倉(cāng)泵型式使省煤器及一二電場(chǎng)均4臺(tái)倉(cāng)泵一個(gè)輸送單元，即4臺(tái)倉(cāng)泵共用一個(gè)出料閥、共用一組流化進(jìn)氣；倉(cāng)泵型式更改為中引式倉(cāng)泵后空預(yù)器8臺(tái)倉(cāng)泵一個(gè)輸送單元，8臺(tái)倉(cāng)泵共用一個(gè)出料閥、其中4臺(tái)倉(cāng)泵共用一組流化進(jìn)氣；通過(guò)改進(jìn)輸送單元化零為整改進(jìn)后，在系統(tǒng)控制上對(duì)省煤器、空預(yù)器及一二電場(chǎng)均4臺(tái)倉(cāng)泵同時(shí)進(jìn)料、同時(shí)輸送，將大大減少出料閥、進(jìn)氣閥的數(shù)量，大幅降低維護(hù)成本。同時(shí)由于4臺(tái)倉(cāng)泵作為一個(gè)輸送單元同時(shí)輸送，將大大減少一個(gè)倉(cāng)泵作為一個(gè)輸送單元時(shí)倉(cāng)泵出料結(jié)束后的低壓吹掃過(guò)程、從而大幅降低低壓吹掃耗氣量。

3.2低料位觸發(fā)輸送

根據(jù)鍋爐負(fù)荷及燃煤灰量輸灰控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行次數(shù)，在除塵器電場(chǎng)灰斗上加裝低料位計(jì)，低料位位置根據(jù)灰斗和倉(cāng)泵容積計(jì)算得出，灰斗料位超過(guò)低料位時(shí)所儲(chǔ)的灰是滿倉(cāng)泵裝灰量的120%，每個(gè)輸送單元，只要有一個(gè)以上（含一個(gè)）灰斗低料位信號(hào)才觸發(fā)就進(jìn)行一次輸送循環(huán)，這樣就能保證每次循環(huán)至少一個(gè)滿泵運(yùn)行，在輸空灰斗時(shí)能自動(dòng)等到灰斗里的灰觸發(fā)灰斗底料位時(shí)才進(jìn)行下個(gè)循環(huán)，相比我們靠人為改變進(jìn)料等待時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)輸送頻率更能適應(yīng)鍋爐負(fù)荷灰量變化時(shí)調(diào)整出力的要求，更好的做到高效節(jié)能運(yùn)行。

3.3通過(guò)管道互鎖調(diào)解兩臺(tái)爐或單臺(tái)爐整體節(jié)能

根據(jù)鍋爐負(fù)荷、燃煤灰量和系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力余量對(duì)輸送管道進(jìn)行連鎖運(yùn)行，在保證除塵器不積灰的情況下最大限度的避免各輸送管道同時(shí)輸送，從而減低整套系統(tǒng)的巔峰耗氣量，降低空壓機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)、降低運(yùn)行維護(hù)成本及能耗。

4　控制系統(tǒng)節(jié)能改進(jìn)性能對(duì)比

4.1系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性將大幅度提升

通過(guò)對(duì)化零為整的改進(jìn)多臺(tái)倉(cāng)泵作為一個(gè)輸送控制單元，出料閥將從原來(lái)的20臺(tái)減少至4臺(tái)、一次氣（流化氣）氣動(dòng)進(jìn)氣閥將從原來(lái)的20臺(tái)減少至5臺(tái)，增加兩個(gè)助吹氣，出料閥及氣動(dòng)進(jìn)氣閥的大幅度減少為系統(tǒng)運(yùn)行減少了故障點(diǎn)、提高了系統(tǒng)的可靠性，從而輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性將得到大幅度提升，也確保了小氣量下輸送的穩(wěn)定性，同時(shí)也大大減少了系統(tǒng)維護(hù)的工作量及備件使用量，節(jié)約了運(yùn)行維護(hù)成本。

4.2在保證灰斗不積灰的前提下系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

通過(guò)節(jié)能互鎖、低料位觸發(fā)控制改造后氣力輸送系統(tǒng)當(dāng)燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)整體耗氣量將較原設(shè)計(jì)巔峰耗氣量降低40%以上，當(dāng)燃用灰份為8%左右的煤種時(shí)系統(tǒng)整體耗氣量將較原設(shè)計(jì)巔峰耗氣量降低70%以上，同時(shí)大幅降低空壓機(jī)的能耗及運(yùn)行維護(hù)成本。

4.3經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

嵩嶼電廠二期輸灰用空壓機(jī)配置3臺(tái)，每臺(tái)額定功率375kW，流量是62m3/min富盛工頻螺桿空壓機(jī)，當(dāng)兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，空壓機(jī)是2開(kāi)1備。之前運(yùn)行狀況兩臺(tái)爐輸灰運(yùn)行所需氣量是91.2Nm3/min，對(duì)于空壓機(jī)運(yùn)行考慮效率問(wèn)題及干燥機(jī)損耗問(wèn)題，目前每臺(tái)空壓機(jī)實(shí)際出力大概是：62m3/min×0.8＝49.6m3/min，從而等出兩臺(tái)爐輸灰都運(yùn)行情況下，兩臺(tái)空壓機(jī)基本上都在加載狀態(tài)。通過(guò)工藝改進(jìn)和控制創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，空壓機(jī)是1 開(kāi)2備，由于減少了一臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行，由此得出年節(jié)省能耗為：375kW（空壓機(jī)功率）×6000（年運(yùn)行小時(shí)）＝225萬(wàn)度電，同時(shí)還大幅度降低空壓機(jī)和輸灰系統(tǒng)的保養(yǎng)維護(hù)及檢修、備件費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

結(jié)語(yǔ)

此次工藝改進(jìn)和控制創(chuàng)新，向?qū)崿F(xiàn)環(huán)保型、節(jié)能型、智能型的氣力輸送系統(tǒng)邁出堅(jiān)實(shí)一步，這一成果無(wú)疑將推動(dòng)我國(guó)的氣力輸送系統(tǒng)改造潮，助推環(huán)保技術(shù)和事業(yè)發(fā)展，同時(shí)給公司帶來(lái)可觀經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類(lèi)號(hào)：TP273

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