电石炉灰的气力输送技术开发与应用

电石炉灰的气力输送技术开发与应用

张喜明,王凯,罗海鹏

双欣化学工业有限公司 内蒙古 016062

摘要：近年来，随着社会发展，我国的科学技术水平得到进步。现阶段，电石做为重要的化工原料，广泛应用于化工、冶金、医药等诸多领域，本文针对电石炉的运行工艺、产尘特点、飞灰特性等进行了分析，对电石炉各产尘点飞灰的气力输送配置、输送工艺等进行了分析、改进开发，最终的配置、输送工艺在项目应用取得了满意的输送效果。

关键词：电石炉灰；气力输送；综合应用

引言

气流输送技术是随着物料搬运和一些工业过程的需要而发展起来的，在20世纪中后期，原有的一些限制也不断地被突破，目前气力输送已广泛地应用于电力、制药、食品、塑料、水力、化工、采矿、冶金及烟草等行业。

1方案选择

传统单管气力输送系统中，输送管道中粉气混合物流速太高，会造成不必要的高能耗和高磨损率；流速太低，易造成物料在管内堵塞。如何解决在输送过程中输送管道堵塞和磨损等问题，是气力输送系统的关键。经过烧结分厂及相关技术人员的充分讨论与交流，认为采用紊流双套管气力输送系统可以解决这一难题。

2电石炉灰的气力输送技术开发与应用

2.1君正蒙西出炉灰输送存在的问题及处理方式

君正蒙西出炉灰输送系统投运后主要问题表现为输送管道粘结、堵管及堵管后无法有效自动清通。通过现场观察、分析，由于该料易粘结、阻力高，输送过程中需对仓泵出料进行有效管控避免输送管道内形成长料栓，对仓泵、输送管道内的粘结需及时清理避免越粘越多，从而避免堵管；对于堵管后无法有效自动清通，分析应该是该料粘性大，反抽的压力偏低导致效果不佳。针对上述问题，及时对系统进行了以下改进措施：仓泵出料口增设孔径30mm的孔板，以避免仓泵出料形成过长的料栓，同时提高输送初速度。对控制程序进行修改，每次输送结束增加一次自动管道清理程序以清理每次输送造成的仓泵、管道上粘结的飞灰。具体为输送结束后系统不进料，再次对仓泵进行充压、输送，通过仓泵内无料情况下压力的瞬间释放进管道及压缩空气把管道压力吹扫至输送结束压力设定值，从而对仓泵及输送管道内粘结的飞灰进行冲刷、清理避免越粘越厚。对自动清堵控制程序进行修改。原来自动清堵程序为系统堵管后，关闭流化气阀、输送气阀，打开平衡阀对仓泵及输送管道进行卸压，当压力低于清堵压力下限则关闭平衡阀、打开输送气阀对仓泵及输送管道进行充压，充压至清堵压力设定值则关闭输送气阀、打开平衡阀对仓泵及输送管道进行卸压，如此循环直至输送管道清堵，这种方式基本无法有效清通，具体见图1（从曲线可以看出每次只要一次卸压）。

图1原清堵方式基本无法有效清通（每次只有一次卸压）

修改后的自动清堵程序为系统堵管后，关闭流化气阀、输送气阀及出料阀，打开平衡阀对仓泵进行卸压，当压力低于清堵压力下限时打开仓泵出料阀对输送管道进行卸压，当压力再次低于清堵压力下限时则关闭平衡阀、打开输送气阀对仓泵及输送管道进行充压，充压至清堵压力设定值则关闭输送气阀、打开平衡阀对仓泵进行卸压，当压力低于清堵压力下限时打开仓泵出料阀对输送管道进行卸压，如此循环直至输送管道清堵，清堵曲线见图2。自动清堵程序修改后仓泵及输送管道的卸压分两步进行，即先对仓泵进行卸压，当仓泵压力降至清堵压力下限时再打开出料阀对输送管道进行卸压（卸压曲线见图2中线圈内低压力的曲线）以提高输送管道堵塞处的反抽压头、增强清堵效果，通过实际清堵效果明显。

图2清堵方式修改后的清堵曲线（每次有两次卸压）

君正蒙西出炉灰输送系统同时实施上述改进措施后，系统堵管及无法自动有效清堵问题得到的有效解决，图3为改进后输送曲线。

图3出炉输送系统改进后输送曲线

（3）君正乌达出炉灰输送系统配置及输送工艺改进。通过对君正蒙西出炉灰输送中发现问题、处理方式的总结，在设计阶段及时对君正乌达出炉灰的系统配置、运行工艺进行了调整，具体为：出炉的每个输送单元配置助吹器；输送起始段出料阀侧增加孔径50mm的孔板；配置尾部清堵装置，尾部清堵装置参与自动清堵及输送管道自动清理；每次输送结束后根据需要对仓泵、输送管道进行自动清理；压力变送器安装在输送管道，但从后续跟踪看压力变送器安装在输送管道存在粘结堵塞的风险。系统安装完成后经调试，系统运行稳定。

2.2粉料适应性强，可靠性高

双套管独特的工作原理，保证了生石灰输送管道不易堵塞，即使短时间堵塞停运，也能迅速疏通，从而保证输送系统的安全性和可靠性。由于输送用生石灰采用吨袋包装，在船泊运输和汽车运输以及库存过程中，生石灰易吸潮结块，对于大结块在拆包斗中设有隔栅装置可方便除去，小粒度不可避免进入输送系统，而双套管系统可适应该工况条件。从烧结生石灰输送系统投运情况来看，该套系统输送压力变化平缓，供气量波动小，运行工况比较稳定。而常规单管输送无法满足。

2.3较高的灰气比

该系统可以满管输送，灰气比可达40kg/kg，空气消耗量约为其他系统的一半。由于压缩空气耗量减少，可带来一系列优点：1）空压站选型不必采用高压电机设备，可采用性能可靠的低压螺杆式空压机，降低空压站供气系统的投资；2）进入贮灰库的气量较小，降低了贮灰库上的布袋除尘器的排气负荷，有利于提高设备的使用周期；3）在高浓度输送满足出力的前提下，输送管道的口径可以减小，常用DN125和DN200等口径管道，初期投资要比常规系统低。2.4压力损失的计算气力输送系统压力损失的计算，一般根据实验和理论分析的方法进行。因实验的条件和分析归纳的方法不同，得出的系数和计算公式也不尽相同。下面介绍常用方法。气力输送网路的压力损失P，可以归纳为由两部分组成：一部分空气携带物料进行输送的压力损失P

物，另一部分为空气卸掉物料后进行输送和除尘净化的压力损失P辅。即：输送物料的压力损失P物包括从空气和物料进入输送系统到卸料器为止的所有压力损失。输送物料的压力损失P物包括从空气和物料进入输送系统到卸料器为止的所有压力损失。以图1为例，即空气自喂丝机吸入，携带烟丝经喂丝机、料管、弯头直至卷烟机集丝箱为止的全部压力损失，其各项压力损失所组成为：

除尘净化的压力损失P辅包括物料卸下来后系统到风机出口至排放到大气口段所有的压力损失。以图4为例，即空气自卷烟机集丝箱回风除尘管道、风速调节装置、除尘器，消声器至风机出口到集尘间的全部压力损失，其各项压力损失所组成为：

图 4 国内某烟厂的烟丝输送气力输送工艺流程图

结语

出炉灰输送系统的上述配置及输送工艺在君正两个项目实施后，输送系统从2020年5月至今运行安全、稳定，相关总结的经验及技术在后续其它项目上也有拓展及应用，气力输送系统作为一个较为成熟的产品，必将拥有更广阔的发展空间。

参考文献

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