气力输灰常见堵灰问题浅析

气力输灰常见堵灰问题浅析

原晓鸿

青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100

摘要：目前，随着现代化建设的发展，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。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。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。

关键词：气力输灰；常见堵灰；问题浅析

引言

输灰控制系统作为火力发电中一套不可或缺的主要辅助设备，直接关系到火力发电的安全、可靠运行。通过对输灰控制系统的控制要求与工艺流程的分析，提出了基于PLC技术的双套管密相气力输灰控制系统。详细阐述了控制系统的工作原理及方式、控制系统的组成、PLC控制程序的设计思路、上位机界面设计等内容。该系统优化了输灰控制系统各输送器及灰库之间的工作过程，利用双套管密相气力输灰，可实现密相、低速地输送飞灰且不堵管，提高系统的安全可靠性。

1输灰控制系统软件设计

系统开始运行，先开启平衡阀，若无平衡阀打开则不正确的信号返回，延时10s，开启进料阀，若无进料阀打开则不正确的信号返回，开始进料，进料时间到或者料位高信号到，停止进灰。进灰结束后，先关闭进料阀，若无进料阀关闭则则不正确信号返回，延时10s，关闭平衡阀。所有平衡阀与进料阀都关闭后，进入输灰排队队列。输灰信号到时，先开启出口阀，若无出口阀开启则不正确信号返回，延时10s，开启进气阀，若无进气阀开启则不正确信号返回。当进气阀开到位时，开始输灰计时，同时开始采集输灰管道压力，若输灰时间到或管道压力小于设定值，输灰结束。在此过程中，若管道压力大于设定值25kPa，开启补气阀。输灰结束后，吹扫管道10s，开始关闭进气阀，若无进气阀关闭不正确信号，进气阀关到位10s后开始关闭出口阀，出口阀与进气阀关到位后，开始启动下一次装灰过程。若程控无问题，无堵管报警，则此输灰过程一直循环。本设计输灰控制系统共含有6个电厂单元，下面仅对一个电厂A侧单元进行设计。输灰控制系统一般按自动方式运行，当系统出现堵管报警时，需要进行手动清堵；自动运行出现其他问题而不能按自动方式运行时，需采用手动方式运行系统。系统程序由1个主程序和2个子程序构成。

2先导式气力输灰技术特点

a.永不堵管。可适应任何粉体物料，安装自动成栓阀后系统永远不会发生堵管，即便人为让系统堵管几乎没有可能，可靠性非常高。由于堵管现象消除，节省了处理堵管时间，提高了输灰效率，一定程度上保证了系统长时间连续运行，使输灰系统进入良性循环状态。b.输送距离远。当输灰距离超过800m时，传统输灰系统必须通过合理配气控制等进行调节，此时只能降低系统的灰气比;当输灰距离超过1200m时，传统输灰系统必须增加管道增压器，对管道内的物料二次流化，防止气灰分层，又一次降低灰气比、增加系统流速导致管道磨损。目前国内外众多输灰设备厂家唯一可以实现真正远距离输灰(2000m以上)且稳定运行的只有先导式气力输灰系统。c.能耗低、效率高。先导式输灰系统分为3个过程，即进料、加压流化、输送，省略了管道吹扫。管道吹扫由于流速高、灰气比小，浪费大量压缩空气。先导式气力输灰系统可以实现所有物料的满管输灰，流速低，仓泵里面没有灰时可停止输送，管道内的物料不会影响下个过程输送，不会堵管。同等输灰管道输送量是传统输灰系统的1倍以上;同等的系统配置，先导式输灰系统输灰能力可提高1倍以上。改造前安装就地流量计，对用气量进行计量，和改造后的用气量进行对比，改造后的节气量可达50%～70%。d.磨损小。先导式气力输灰系统输灰流速平均不超过5m/s，灰库端不超过8m/s。由于流速和磨损成正比，因此管道弯头磨损比传统输灰系统小很多。输灰设备、管道材质相同的情况下，先导式气力输灰系统使用寿命是传统输灰系统的2～3倍。e.配置简单。系统没有繁琐的控制及配气，仓泵只有主进气1个进气点，所有仓泵的流化、一次气、二次气都不需要，减少系统的故障点、控制点。

3堵灰的判断和典型堵灰点分析

3.1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(50kPa)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。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。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。

结语

该输灰控制系统采用PLC控制与紫金桥组态相结合，通过控制阀门来控制装灰与输灰过程，同时也实现了对气化风机的控制。采用紫金桥组态软件监控系统作为PLC的人机界面，优化了输灰控制系统各输送器及灰库之间的工作过程，采用双套管密相气力输灰，使飞灰实现密相、低速输送而不堵管，提高了系统的安全可靠性。

参考文献

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