基于稳定输送流场的正压浓相气力输灰系统研究及应用

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1、第32卷第2期华电技术Vo1．32No．22010年2月HuadianTechnologyFeb．2010基于稳定输送流场的正压浓相气力输灰系统研究及应用苏富强，蒋闻文，郭亮，王勇(1．杭州华源电力环境工程有限公司，浙江杭州310013；2．华电长沙发电有限公司，湖南长沙410203)摘要：分析了大型火电机组气力输灰系统高能耗、输灰管道磨损严重的原因，根据气一固两相流的流动特性与其稳定输送流场的关系，设计了新型多泵制正压浓相型气力输灰系统。对该系统在600MW机组上进行了试验研究，试验结果表明，该系统可节能降耗并减少管道的磨损。关键词：火电机组；正压

2、浓相气力输灰系统；多泵制；稳定输送流场中图分类号：TK223．27文献标志码：A文章编号：1674—1951(2010)02—0001—03此，减少管道磨损的关键是降低输送时的压力，但气0引言力输灰系统在输送时又要克服管道阻力和防止堵近年来，气力输送技术在我国燃煤电厂中的应管，所以采用微正压输送是降低输送速度、保证系统用已进入了快速发展阶段。气力输送系统在能源发稳定运行的最佳选择。电行业作为各种散装物料的连续输送系统被大量使降低气力输灰系统中的能耗是电厂节能减排的用，特别在火电厂的气力输灰系统中正起着日益重重要指标，而气力输灰系统节能降耗的主要措施是

3、要的作用J。但气力输灰系统存在着能耗高、输送减少压缩空气消耗，提高系统输送时的灰、气比。空管道磨损严重的问题，且因其应用广泛而使这些问气是最通用的输送气体，输送物料允许以任何混合题的解决显得尤为重要。因此，设计新型的且可节比存在。其中最极端的固、气混合情况有2种：一种能降耗和减少管道磨损的多泵制正压浓相气力输灰是只有一颗单独的粉煤灰用压缩气力在管道中输系统具有重要的现实意义。送；另一种情况是粉煤灰像固体一样没有任何流化或者说没有混合任何气体情况下输送。这样，实际1影响火电机组气力输灰的关键因素应用时就可以根据输送系统的设计目的和输送粉煤管道磨损和系统

4、能耗是判断气力输灰系统优劣灰的特性来选择介于这2种极端情况之间的任何混的关键因素，是系统经济稳定运行的重要指标。由合比。所以，在气力输送系统设计时可以根据不同于粉煤灰具有非常好的研磨性，因此，它在高速输送粉煤灰的特性等情况设计出比较经济合理的气力输过程中使管道、阀门等设备的磨损十分严重。导致送系统。因此，被输送粉煤灰的特性是确定该粉煤管道磨损的最主要因素是粉煤灰在管道系统中的输灰在管道输送中输送压力和混合比的关键。送速度。那么，输送系统输送管道的磨损情况和粉2稳定输送流场的建立煤灰输送速度之间到底是什么样的关系呢?伦敦泰晤士河技术学校的米尔和梅森同印

5、度科学学会的爱气力输灰系统是指一个利用流动气体作为传输佳瓦合作得出了磨损和输送速度的关系介质将粉煤灰从一个和多个地方输送到一个和多个S=砰，地方的过程，气力输灰系统是典型的气一固两相流式中：S为系统磨损情况；R为系统平均输送速系统。在气力输送中，气体速度只有大于临界输送度比。速度，才能实现物料连续、稳定地输送。这是因为当根据试验研究可知，粉煤灰在输送管道系统中气体速度小于临界输送速度时，输送管中的压降会的输送速度与输送压力和灰、气混合物密度有关，因急剧增加，使颗粒大量沉积下来，从而引起输送不顺灰、气混合物密度在具体输送系统中为定值，则输送甚至堵塞。同

6、时，在气力输灰过程中为了减少管道压力与输送速度在输送区间为单调函数关系。因磨损，降低耗气量，提高输送效率，需提高输送时的灰、气比，降低输送速度，但高灰、气比以及低流速时收稿日期：2009—07—21的灰气两相流稳定输送流场容易受到破坏而造成系·2·华电技术第32卷统不稳定甚至堵管。匀充分流化。为解决这个矛盾，本文设计了微超临界输送速(2)管路系统。在管路系统设计时，为保证正度气力输灰系统，即多泵制正压浓相气力输灰系统。压浓相气力输灰系统稳定输送流场的建立和系统对多泵制正压浓相输灰系统稳定运行的关键是建立稳不同特性的粉煤灰具有良好的适应性，所有进入输定

7、的输送流场，稳定输送流场的建立与进入输灰管送单元的压缩空气气量通过流量调节阀进行实时控道的压缩空气量、灰的品质特性、系统阻力和输送前制，且在输送管道上安装实时取样的压力变送器、差灰的流化度等因素有关。为试验多泵制正压浓相气压传感器。为了减少管道阻力，在输灰管道设计时力输灰系统在稳定输送流场时的运行情况，设计了进行优化设计，减少弯头数量；根据输送工艺要求对一个试验装置(如图1所示)，主要包括以下3个管道进行变径设计。部分：(3)控制系统。为建立正压浓相气力输灰系统(1)输送泵。下引式流化仓式泵在输送管道初稳定输送流场，本文采用了基于模糊控制理论的控始端

8、，主要作用是将进入输灰泵的粉煤灰在输送前制系统。控制系统设置了上位机和下位机，在上位进行充分流化和按适当的灰