气力输灰系统成为了处理粉煤灰的最佳选择
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发表时间：2016-02-28
以前，城市集中供热厂或小型热电厂，从规模上相对来说都比较小，除灰系统大多是用水力除灰方式。随着供热厂或电厂规模的扩大，比如：我们现在正在作的延吉供热厂，其规模是9台58MW热水锅炉；哈尔滨道里区集中供热厂，其规模为6台116MW热水锅炉和3台75t/h 蒸汽锅炉。它们的规模都远远大于常规的供热厂。为此，气力除灰与传统的水力除灰方式相比，在这方面就有其独特的优点：首先，它与水力除灰方式相比，气力除灰能节省大量的冲灰水；在输送过程中，灰不与水接触，故灰的固有活性及其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送路线选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送等。这些优点能很好地适应现代环保及法规要求。
随着电除尘器在国内燃煤电厂大面积使用，这又给粉煤灰的综合利用带来了极大的便利，因为它干式收尘，粉煤灰原有的良好活性得以很好的保持；收尘效率高，可以最大限度地将利用价值最高的细微灰粒收集下来；电除尘器自身的多电场收尘结构又具有对干灰进行粒径分级的特点，可以实现粗、中、细灰分除、分贮和分用。这些又为气力除灰提供了很好的用武之地。可以说，随着我国可持续发展战略的实施和环境保护，粉煤灰的综合利用的发展，燃煤电厂气力除灰技术的应用前景将会越来越好。
在输送管道中，粉体颗粒的运动状态随着气流速度与灰气比的不同，有显著变化。气流速度越大，颗粒在气流中的悬浮分布越均匀，气流速度越小，颗粒则越容易接近管底，形成停滞流，直至堵塞管道，粉体颗粒在输送管中运动状况一般可分为六种类型。
1.均匀悬浮流 当输送气流速度较高，灰气比很低时，粉粒基本上以接近于均匀分布的状态在输送管气流中悬浮输送。
2. 管底流 当输送气流速度减小时，在水平管中颗粒向管底聚集，越接近管底，分布越密，但尚未出现停滞，颗粒一面作不规则的旋转，碰撞，一面被输送走。
3.疏密流 当输送气流速度再降低或灰气比进一步增大时，则会出现的疏密流，这是粉体悬浮输送的极限状态。此时，气流压力出现脉动现象，密集部分的下部气流速度小，上部气流速度大，整体呈现边旋转边前进的状态，也有一部分颗粒在管底滑动，但尚未停滞。
以上三种运动状态，总体说都属于悬浮输送状态。
4.集团流 当疏密流的气流速度再降低，则密集部分进一步增大，其速度也降低，大部分颗粒失去悬浮能力而开始在管底滑动，形成颗粒群堆积的集团流，粗大颗粒透气性好，容易形成集团流。由于在管道中堆积颗粒占据了有效流通面积，所以，这部分颗粒间隙处气流速度增大，因而在下一瞬间又把堆积的颗粒吹走。如此堆积，吹走交替进行，呈现不稳定的输送状态，压力也相应地产生脉动。集团流只是在气流速度较小的水平管和倾斜管中产生，在垂直管中，颗粒所需要的浮力，已由气流的压力损失补偿了，所以不存在集团流。因此，在水平管段产生的集团流，运动到垂直管中时，便被分解成疏密流。
5.部分流 就是后面所说的栓塞流上部被吹走后的过渡现象所形成的流动状态。在粉体的实际输送过程中，经常出现栓塞流与部分流的相互交替，循环往复的现象。另一方面就是气流速度过小或管径过大时，出现部分流，气流在上部流动，带动堆积层表面上的颗粒，堆积层本身作沙丘移动似的流动。
6.栓塞流或叫栓状流 堆积的物料充满了一段管路，粉煤灰等一类的不容易悬浮的粉料，容易形成栓状流，栓状流的输送是靠料栓前后压差的推动。与悬浮输送相比，在力的作用方式和管壁的摩擦上，都存在原则性区别，即悬浮流为气动力输送，栓状流为压差输送。
依据粉体在管道中的流动状态，气力除灰方式分为悬浮流（均匀流、管底流、疏密流）输送、集团流（或停滞流）输送、部分流输送和栓塞流输送等。传统的大仓泵正压气力除灰系统属于悬浮流输送，小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统界于集团流和部分流之间，脉冲“气刀”式气力输送属于栓塞流输送。依据输送压力种类，气力除灰方式又可分为动压输送和静压输送两类。悬浮流输送属于动压输送，气流使物料在输送管内保持悬浮状态，颗粒依靠气流动压向前运动。典型的栓塞流输送属于静压输送，粉料在输送管内保持高密度聚集状态，且被所谓的“气刀”切割成一段段料栓，料栓在其前后气流静压差的推动下向前运行，如：脉冲气刀式栓塞流气力输送技术。小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统既借助动压输送，又有静压输送。
依据输送压力的不同，将气力除灰方式分为正压系统和负压系统两大类。它把大仓泵正压输送系统、气锁阀正压气力除灰系统、小仓泵正压气力除灰系统、双套管紊流正压气力除灰系统、脉冲气力式栓塞流正压气力除灰系统等统归为正压系统。它把利用抽气设备的抽吸作用，使除灰系统内产生一定的负压，使灰与空气混合，一并吸入管道，这种输送方式归为负压系统。根据输送时灰气比的高低和输送时管道内气固两相流动的压力，气力输灰又可分为浓相、稀相、正压、微正压、负压等多种形式。在国内各种类型的方式都有使用，对负压系统来说，由于系统内的压力低于外部大气压力，所以不存在跑灰、冒灰现象，系统漏风不会污染周围环境；又因其供料用的受灰器布置在系统始端，真空度低，故对供料设备的气密性要求较低。供料设备结构简单，体积小，占用空间高度小，适用于电除尘器下空间狭小不能安装仓泵的场合。但也有其缺点：对灰气分离装置的气密性要求高，设备结构复杂，这是因为其灰气分离装置处于系统末端，与气源设备接近，真空度高。并且，由于抽气设备设在系统的最末端，对吸入空气的净化程度要求高，故一级收尘器难以满足要求，需安装2～3级高效收尘器；受真空度极限的限制，系统出力不大、输送距离不远；系统输送速度大，灰气比低，管道磨损严重。
气力输灰设备是我国除灰产业中相对较为弱势的产业，起步晚。在80年代初才开始在燃煤电站使用国外进口的产品，主要为美国艾伦公司的负压稀相系统和美国U.C.C公司的低正压气锁阀稀相系统；1988年瑞典菲达公司的DEPAC正压浓相流态化小仓泵系统进入中国市场；1994年德国穆勒公司的双套管正压浓相系统进入中国，至此，国际上四种主要的输灰技术产品都在中国落了户，据近几年的统计资料，我国从国外进口的气力输灰设备仍占高达40%的市场份额，若包括合资企业生产的产品，则占一半以上。
随着电除尘器在国内燃煤电厂大面积使用，这又给粉煤灰的综合利用带来了极大的便利，因为它干式收尘，粉煤灰原有的良好活性得以很好的保持；收尘效率高，可以最大限度地将利用价值最高的细微灰粒收集下来；电除尘器自身的多电场收尘结构又具有对干灰进行粒径分级的特点，可以实现粗、中、细灰分除、分贮和分用。这些又为气力除灰提供了很好的用武之地。可以说，随着我国可持续发展战略的实施和环境保护，粉煤灰的综合利用的发展，燃煤电厂气力除灰技术的应用前景将会越来越好。
在输送管道中，粉体颗粒的运动状态随着气流速度与灰气比的不同，有显著变化。气流速度越大，颗粒在气流中的悬浮分布越均匀，气流速度越小，颗粒则越容易接近管底，形成停滞流，直至堵塞管道，粉体颗粒在输送管中运动状况一般可分为六种类型。
1.均匀悬浮流 当输送气流速度较高，灰气比很低时，粉粒基本上以接近于均匀分布的状态在输送管气流中悬浮输送。
2. 管底流 当输送气流速度减小时，在水平管中颗粒向管底聚集，越接近管底，分布越密，但尚未出现停滞，颗粒一面作不规则的旋转，碰撞，一面被输送走。
3.疏密流 当输送气流速度再降低或灰气比进一步增大时，则会出现的疏密流，这是粉体悬浮输送的极限状态。此时，气流压力出现脉动现象，密集部分的下部气流速度小，上部气流速度大，整体呈现边旋转边前进的状态，也有一部分颗粒在管底滑动，但尚未停滞。
以上三种运动状态，总体说都属于悬浮输送状态。
4.集团流 当疏密流的气流速度再降低，则密集部分进一步增大，其速度也降低，大部分颗粒失去悬浮能力而开始在管底滑动，形成颗粒群堆积的集团流，粗大颗粒透气性好，容易形成集团流。由于在管道中堆积颗粒占据了有效流通面积，所以，这部分颗粒间隙处气流速度增大，因而在下一瞬间又把堆积的颗粒吹走。如此堆积，吹走交替进行，呈现不稳定的输送状态，压力也相应地产生脉动。集团流只是在气流速度较小的水平管和倾斜管中产生，在垂直管中，颗粒所需要的浮力，已由气流的压力损失补偿了，所以不存在集团流。因此，在水平管段产生的集团流，运动到垂直管中时，便被分解成疏密流。
5.部分流 就是后面所说的栓塞流上部被吹走后的过渡现象所形成的流动状态。在粉体的实际输送过程中，经常出现栓塞流与部分流的相互交替，循环往复的现象。另一方面就是气流速度过小或管径过大时，出现部分流，气流在上部流动，带动堆积层表面上的颗粒，堆积层本身作沙丘移动似的流动。
6.栓塞流或叫栓状流 堆积的物料充满了一段管路，粉煤灰等一类的不容易悬浮的粉料，容易形成栓状流，栓状流的输送是靠料栓前后压差的推动。与悬浮输送相比，在力的作用方式和管壁的摩擦上，都存在原则性区别，即悬浮流为气动力输送，栓状流为压差输送。
依据粉体在管道中的流动状态，气力除灰方式分为悬浮流（均匀流、管底流、疏密流）输送、集团流（或停滞流）输送、部分流输送和栓塞流输送等。传统的大仓泵正压气力除灰系统属于悬浮流输送，小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统界于集团流和部分流之间，脉冲“气刀”式气力输送属于栓塞流输送。依据输送压力种类，气力除灰方式又可分为动压输送和静压输送两类。悬浮流输送属于动压输送，气流使物料在输送管内保持悬浮状态，颗粒依靠气流动压向前运动。典型的栓塞流输送属于静压输送，粉料在输送管内保持高密度聚集状态，且被所谓的“气刀”切割成一段段料栓，料栓在其前后气流静压差的推动下向前运行，如：脉冲气刀式栓塞流气力输送技术。小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统既借助动压输送，又有静压输送。
依据输送压力的不同，将气力除灰方式分为正压系统和负压系统两大类。它把大仓泵正压输送系统、气锁阀正压气力除灰系统、小仓泵正压气力除灰系统、双套管紊流正压气力除灰系统、脉冲气力式栓塞流正压气力除灰系统等统归为正压系统。它把利用抽气设备的抽吸作用，使除灰系统内产生一定的负压，使灰与空气混合，一并吸入管道，这种输送方式归为负压系统。根据输送时灰气比的高低和输送时管道内气固两相流动的压力，气力输灰又可分为浓相、稀相、正压、微正压、负压等多种形式。在国内各种类型的方式都有使用，对负压系统来说，由于系统内的压力低于外部大气压力，所以不存在跑灰、冒灰现象，系统漏风不会污染周围环境；又因其供料用的受灰器布置在系统始端，真空度低，故对供料设备的气密性要求较低。供料设备结构简单，体积小，占用空间高度小，适用于电除尘器下空间狭小不能安装仓泵的场合。但也有其缺点：对灰气分离装置的气密性要求高，设备结构复杂，这是因为其灰气分离装置处于系统末端，与气源设备接近，真空度高。并且，由于抽气设备设在系统的最末端，对吸入空气的净化程度要求高，故一级收尘器难以满足要求，需安装2～3级高效收尘器；受真空度极限的限制，系统出力不大、输送距离不远；系统输送速度大，灰气比低，管道磨损严重。
气力输灰设备是我国除灰产业中相对较为弱势的产业，起步晚。在80年代初才开始在燃煤电站使用国外进口的产品，主要为美国艾伦公司的负压稀相系统和美国U.C.C公司的低正压气锁阀稀相系统；1988年瑞典菲达公司的DEPAC正压浓相流态化小仓泵系统进入中国市场；1994年德国穆勒公司的双套管正压浓相系统进入中国，至此，国际上四种主要的输灰技术产品都在中国落了户，据近几年的统计资料，我国从国外进口的气力输灰设备仍占高达40%的市场份额，若包括合资企业生产的产品，则占一半以上。