气力输灰常见堵灰问题浅析
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第6期
收稿日期:2020-12-02作者简介:孟晨(1986—),陕西西安人,学士,中级职称,研究方向:工业电气自动化。气力输灰常见堵灰问题浅析
孟晨,王艳婷,周军力
(西安西矿环保科技有限公司,陕西西安 710075)
摘要:气力输灰系统设备简单、占地面积小、灰库位置和输灰路由几乎不受空间限制,可长距离输送,且密封性好、无二次扬尘,广泛应用在冶金、电力、建材等行业。但堵灰也是最常见的故障之一。本文通过分析输灰过程,排查堵灰位置及原因,并提出一些预防堵灰措施。关键词:气力输灰;堵灰;防堵措施中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)06-0187-02
目前,行业内除尘器收灰的输送方式一般为机械输灰和气力输灰[1-2]。机械输灰即通过卸灰阀、刮板机、斗提机等机械传动设备将灰传送至灰库。机械输灰多受空间限制,输送距离一般较短,运行时电耗较高、传动件易磨损、维护周期短、存在漏灰及扬尘问题[3]。气力输灰则具有不受灰库位置和输送路由限制、结构简单、运行费用低等优势,目前广泛应用在电力、冶金、水泥等行业。它以压缩空气或中压氮气为载体,借助仓泵等压力容器通过管道输送物料[4]。气力输灰又分为浓相和稀相,高压浓相气力输灰采用仓泵输送,所用压缩空气压力大于0.4MPa,灰气比一般大于25,仓泵为间歇性输送;低压稀相气力输灰一般采用罗茨风机,输送风压50~100kPa,灰气比小于10,输灰为连续工作[5]。本文内容主要针对的是浓相输灰。1 项目概述
该项目为100MW燃气电站半干法脱硫布袋除尘器配套的气力输灰。灰份组成主要为CaSO3、CaSO4、Ca(OH)2,堆积密度
是800~1000kg/m3,灰尘温度小于100℃、灰尘粒径约200目。布袋除尘为16个袋场、沿气流方向每一列四个仓泵出口串联为一组。四列输送管汇合成一路输送至灰库,经吸排罐车或槽车外运。除尘输灰系统的工艺流程如图1所示。
图1 输灰系统工艺流程图 气力输灰系统主要由手动插板阀、落灰管、仓泵、进料阀、出料阀、输送管、检测仪表、控制系统等组成,系统结构如图2所示,系统主要运行参数如表1所示。
图2 气力输灰系统组成·781·孟晨,等:气力输灰常见堵灰问题浅析山 东 化 工
表1 气力输灰主要参数
序号项目主要参数
1输送距离/m约70,其中水平段50,
垂直202输送量/(m3/h)约20
3单次输送时间/min约2.0
4料气混合比/(kg/kg)25~30
5输送所需氮气用量/(Nm3/min)10.6
6仪表所需氮气用量/(Nm3/min)1.0
7输送所需压力/MPa≥0.45(气源压力)
8输送管道压力/MPa约0.15
9输送管初始料速/(m/s)8~10
10输送管末端料速/(m/s)12~14
2 输灰工作过程
(1)进料过程:关闭进气阀和出料阀,打开仓泵平衡阀、延迟5s进料阀打开到位并开始计时,灰斗内的灰流入仓泵。根据设定时间(默认60s)控制进料量,到达设定时间或抵达仓泵高料位后自动关闭平衡阀和进料阀,进料结束后进入待气状态[6]。(2)进气阶段:打开输送单元的一次气阀,同时开始进气计时(进气时间默认12s)。当进气计时时间到,进气阶段结束,此时一次气阀继续保持开启状态,输送单元进入输送阶段。(3)输送过程:打开输送单元出料阀、三次气阀,5s后开启进气阀,灰气混合物通过出料阀进入输灰管道,输送30s后开始检测管道输送压力。当压力低于输送结束判断压力(50kPa)或输送时间达到300s后,则关闭一次气阀、三次气阀,延时5s后关闭出料阀。输送结束进入等待阶段。(4)等待阶段:在输送单元仓泵进入等待阶段时,开始等待阶段计时(等待时间120s)。等待时间到,输送单元重新进入进料阶段。3 堵灰的判断和典型堵灰点分析
3.1 堵管自动判别及自动清堵
输送周期内仓泵及管道压力变化一般如图3所示,控制系统根据管道压力变化可自动判别堵灰,做出报警提示和自动清灰。
图3 输送周期内仓泵及管道压力变化 物料在输送阶段,经过30s安全时间延迟后,变送器检测
到输送管道压力大于堵管压力设定值(450kPa)时即判断为堵
管,此时该仓泵输灰过程中断并转回待气阶段,自动进入如下
清堵程序。
3.1.1 卸压状态
打开清堵料阀卸压,当检测到输送管道压力持续低于清堵
压力的低设定值(50kPa)10s,或卸压时间到且输送管道压力
低于清堵压力(220kPa)时,关闭清堵料阀转入充压状态。
若卸压时间到后输送管道压力高于(220kPa),则发出卸
压异常报警。
3.1.2 充压状态
打开4#仓泵三次气阀,当检测到输送管道压力大于清堵压
力的高设定值(220kPa),则关闭4#仓泵三次气阀,结束本状态
并转入卸压状态。
当检测到输送管道压力持续低于清堵压力的低设定值(50
kPa)30s或180s后输送管道压力低于清堵压力的高设定值
(220kPa)时,关闭4#仓泵三次气阀,结束清堵过程。
3.2 典型堵灰位置及原因分析
3.2.1 输灰总管至灰库
大多数输送管道的距离过长、弯头多、灰库位置过高,若配
套输送气压力不足或者不稳定,则物料输送过程中流速降低,
灰气比变大,输送浓度过高,将导致管道内阻力增加,造成堆
积[7]。部分情况为灰库料位或称重系统信号异常、灰库排灰不
畅、灰库料位满、库顶布袋除尘排气故障导致灰库背压过高。
3.2.2 仓泵出料阀至堵管压力变送器之前
该处多由于后续管道内堵塞导致输送不畅、灰份积压,也可能是输灰管路或输灰气源严重泄漏,气料比平衡被破坏,引起物料堆积。压缩气源含油、含水过多会使灰份黏结,阻力骤增,并粘在管路内壁造成堵管。气源油、水过高原因一般是因为空压机油气分离器故障、冷却器泄漏、排污器失灵、储气罐未定期排污等。
3.2.3 落灰管和仓泵内
仓泵内堵灰的原因主要是灰斗卸灰不及时、单个下料周期下料过多、灰斗下料口结块堆积、流化板故障、流化风不正常等情况引起,或者仓泵内被异物堵塞。同时仓泵进料阀阀位信号反馈异常或进料阀未开到位,也易引起下料管堵灰[8]。仓泵内若输送不畅将连锁引起下灰管物料堆积。前工序电除尘故障或未投运,也会造成后续布袋除尘输灰工序超负荷工作、大颗粒灰尘堆积在灰斗和仓泵内,若参数调整不及时极易造成堵灰。除尘设备外壳漏风率过高或顶板密封不佳、保温破损、伴热故障等原因,在阴雨天湿度大的情况下,灰斗和仓泵内的灰份易潮湿,堵灰现象也偶有发生。4 预防措施
堵灰的原因有输送过程灰气比例不当、异物卡塞、单次下至仓泵的灰量过大、仓泵灰流化效果不好等。为了防止系统出现堵灰问题,现将相应的预防堵灰措施概括如下:(1)加强空压机及气源设备巡检和维护,储气罐定期排水,相关阀门挂牌禁止无关人员操作,保证输送气压和流化风稳定,气料比合适;(2)定期检查除尘本体人孔门封闭和密封情况,检查壳体有无破损漏风;(下转第195页)·881·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY 2021年第50卷 第6期
图9 母线短路故障计算3 结语
电伴热系统的检验工作是一项具有挑战性的工作,面对未
知的故障,只有熟悉原理,掌握好电伴热故障点位置的计算方
法,结合经验判断就可以快速的锁定故障点大体位置,从而减
少保温的拆除工作,节省材料和人力。
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檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨)
(上接第188页)
(3)定期检查除尘电区、袋区设备运行情况,避免掉袋、掉
锤落入灰斗;
(4)定期检查灰斗伴热、电加热工作情况,避免灰板结,布
袋除尘灰斗设计采用空气炮和流化风装置,保证物料松散,避
免振打电机持续振打夯实积灰;
(5)若工艺灰份较湿或环境温度过低,容易结块粘连,生产
运行中可适当提高除尘入口温度,北方寒冷地区采取保温措
施;
(6)加强运行和巡检,当气力输灰系统某个阀门出现故障
及时停止该单元输送;
(7)调试过程中需要合理设置进料、出料时间,防止过量落
灰堵塞仓泵和下灰管;
(8)当生产工艺或者运行参数发生变化时,及时调整输灰
参数。
5 结束语
气力输灰因结构简单、操作方便、无扬尘、故障率低等众多
优点,广泛应用在各种工业现场。生产运行中堵灰情况在所难
免,只要设计选型正确,并加强生产中运行方式和巡检,定期关
注易引起堵灰的工艺点,就可以保证系统的长期可靠稳定运
行。参考文献
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