氣力輸送控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的開發(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）

?

氣力輸送控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的開發(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，這一成果無疑將推動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/或動壓輸送物料。由于其具有輸送效率高、占地少、經(jīng)濟(jì)而無污染、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，是清潔生產(chǎn)的一個重要環(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)，在我國得到了廣范應(yīng)用。

2　氣力輸送系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的步伐加快，氣力輸送系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、輸灰管線布置靈活、工作可靠、無需消耗水資源等優(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)計出力一般按設(shè)計煤種時留有不小于50%的裕度，按校核煤種時留有不小于20%的裕度。另外加之電除塵器的后電場氣力輸送系統(tǒng)能夠承受前一電場退出運(yùn)行時的灰量，所以后電場氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計裕量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于50%，不同輸送管道的設(shè)計裕量一般在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，每臺爐輸送系統(tǒng)的設(shè)計總出力按不低于燃用設(shè)計煤種總排灰量的220%考慮。并要求當(dāng)電除塵器一電場故障時，電除塵器二電場輸送系統(tǒng)的出力不小于電除塵器一電場的實(shí)際排灰量，三四電場出力以此類推。上述設(shè)計出力是最低要求，不得低于上述要求?？梢钥闯鲈O(shè)計時均留有很大裕度的情況，如果鍋爐負(fù)荷低或煤質(zhì)一直較好時氣力輸送系統(tǒng)按設(shè)計運(yùn)行會造成系統(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

通過改進(jìn)倉泵型式使省煤器及一二電場均4臺倉泵一個輸送單元，即4臺倉泵共用一個出料閥、共用一組流化進(jìn)氣；倉泵型式更改為中引式倉泵后空預(yù)器8臺倉泵一個輸送單元，8臺倉泵共用一個出料閥、其中4臺倉泵共用一組流化進(jìn)氣；通過改進(jìn)輸送單元化零為整改進(jìn)后，在系統(tǒng)控制上對省煤器、空預(yù)器及一二電場均4臺倉泵同時進(jìn)料、同時輸送，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。同時由于4臺倉泵作為一個輸送單元同時輸送，將大大減少一個倉泵作為一個輸送單元時倉泵出料結(jié)束后的低壓吹掃過程、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)自動調(diào)整運(yùn)行次數(shù)，在除塵器電場灰斗上加裝低料位計，低料位位置根據(jù)灰斗和倉泵容積計算得出，灰斗料位超過低料位時所儲的灰是滿倉泵裝灰量的120%，每個輸送單元，只要有一個以上（含一個）灰斗低料位信號才觸發(fā)就進(jìn)行一次輸送循環(huán)，這樣就能保證每次循環(huán)至少一個滿泵運(yùn)行，在輸空灰斗時能自動等到灰斗里的灰觸發(fā)灰斗底料位時才進(jìn)行下個循環(huán)，相比我們靠人為改變進(jìn)料等待時間來調(diào)節(jié)輸送頻率更能適應(yīng)鍋爐負(fù)荷灰量變化時調(diào)整出力的要求，更好的做到高效節(jié)能運(yùn)行。

3.3通過管道互鎖調(diào)解兩臺爐或單臺爐整體節(jié)能

根據(jù)鍋爐負(fù)荷、燃煤灰量和系統(tǒng)設(shè)計出力余量對輸送管道進(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)性能對比

4.1系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性將大幅度提升

通過對化零為整的改進(jìn)多臺倉泵作為一個輸送控制單元，出料閥將從原來的20臺減少至4臺、一次氣（流化氣）氣動進(jìn)氣閥將從原來的20臺減少至5臺，增加兩個助吹氣，出料閥及氣動進(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)計煤種時整體耗氣量將較原設(shè)計巔峰耗氣量降低40%以上，當(dāng)燃用灰份為8%左右的煤種時系統(tǒng)整體耗氣量將較原設(shè)計巔峰耗氣量降低70%以上，同時大幅降低空壓機(jī)的能耗及運(yùn)行維護(hù)成本。

4.3經(jīng)濟(jì)效益對比

嵩嶼電廠二期輸灰用空壓機(jī)配置3臺，每臺額定功率375kW，流量是62m3/min富盛工頻螺桿空壓機(jī)，當(dāng)兩臺機(jī)組運(yùn)行時，空壓機(jī)是2開1備。之前運(yùn)行狀況兩臺爐輸灰運(yùn)行所需氣量是91.2Nm3/min，對于空壓機(jī)運(yùn)行考慮效率問題及干燥機(jī)損耗問題，目前每臺空壓機(jī)實(shí)際出力大概是：62m3/min×0.8＝49.6m3/min，從而等出兩臺爐輸灰都運(yùn)行情況下，兩臺空壓機(jī)基本上都在加載狀態(tài)。通過工藝改進(jìn)和控制創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)兩臺機(jī)組運(yùn)行時，空壓機(jī)是1 開2備，由于減少了一臺空壓機(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）＝225萬度電，同時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

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)邁出堅實(shí)一步，這一成果無疑將推動我國的氣力輸送系統(tǒng)改造潮，助推環(huán)保技術(shù)和事業(yè)發(fā)展，同時給公司帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡淵.正壓濃相氣力輸灰系統(tǒng)運(yùn)行解析[J].除灰技術(shù)，2008（02）：25-29.

[2]許華.大型機(jī)組電廠除灰渣系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化和節(jié)能降耗[J].電力建設(shè)，2007，28 （12）：82-85.

中圖分類號：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A