企业公告:热烈祝贺巩义市 义利机械有限公司网站改版开通!您只需 将您的联系方式输入右侧通话框,系统就 会回拨致您的手机,不会扣您一分钱!公司将 以一流的产品质量、完善的 售后服务回报广大客户,欢迎订购!热销设备:料封泵、加湿搅拌机、陶瓷复合管、真空清扫机、喷射泵,广泛用于水泥、电力、建材、冶金、化工等多个领域。
气力喷射泵现场
    巩义市 义利机械有限公司
    地 址: 巩义市货场路东500米
    电 话: 0371-64350361
    传 真: 0371-69596692
    手 机: 13607655792
    邮 箱: snjxc@yllfb.com
    网 址: http://www.
    QQ点击咨询:
    首页 > 成功案例 > 料封泵 设备使用各项性能及使用分析
    料封泵 设备使用各项性能及使用分析
    加入时间:2014/10/12 16:33:02 浏览:2676次

    除灰系统自投运以来,出现了 诸如空预器和省煤器灰斗气化斜槽甚至落灰管堵塞、电除尘器灰斗积灰、压力罐 底部的输灰管道磨损穿孔、压力罐 上下部的进气阀及其相邻管道被磨穿、压力罐 内下部喷嘴磨损、乏气管 道气动阀门磨损泄漏、输灰阀 的密封垫频繁损坏、电除尘 器第四电场灰斗乏气管道堵塞、输灰管道膨胀节泄漏、电除尘器阳极板结垢、个别电 场不能正常投运等等的问题。
    这些问 题一方面造成设备区域的环境污染,另一方 面则增大了日常的维护量,同时对 设备及系统安全运行有直接影响,甚至造 成输灰系统被迫停运。以上问 题可以归纳为结垢及堵塞、磨损二大类。围绕以 上两方面问题分别从设计、设备、安装、调试、运行等方面进行分析。

    料封泵

    2.1浓相正 压气力输灰系统堵管原因分析
    正常情况下,管道中 的灰被流动的压缩空气悬浮并带走,但由于 灰的重力及空气受到阻力,运行速度下降,一部分灰会沉降下来。当沉降 的灰量在一个输灰周期内不足以堵塞管道时,输送正常进行,直至输 送周期结束后通过吸灰程序将灰管底部的干灰吹净;当沉降 的灰量足够多时,则造成灰管堵塞。
    可见,要避免堵管,必须:(1)输送速 度足以使灰悬浮于管道中;(2)沉降在 灰管底部的灰量不足以产生堵塞。
    2.1.1干灰的悬浮速度
    在流动的空气作用下,使干灰 保持一定的运动速度,并使其 悬浮在管道中而不发生沉降的最低灰粒流速就是灰的悬浮速度。在这个速度下,灰粒受到的重力、浮力及 气流对灰粒的阻力达到平衡。显然,该流速 是保证不产生堵管的最低流速。目前,在浓相 输送中一般采用下式计算:
    Vt=ds{[0.1744/(μρ0)]1/3(gρs)2/3}               (1)
    (1)式中d 为输送干灰的粒径(一般用中位粒径),m;
    ρs为干灰密度,一般为2100kg/m3;ρ0为输送 工况下的空气密度,
    ρ0=0.00348P/(273+ t),kg/m3; μ为输送 气体的粘度系数,Pa·s。
    实际应用中,在上再 加一个安全系数作为输送的最低流速。
    V0=KVt                                           (2)
    式中的k根据输送物料的性质(如粒径、密度)等进行试验后确定。显然,k愈大,堵管的可能性就愈小。
    但由于 气力输送时干灰对管道的磨损与流速的3次方成正比,同时输送速度提高,其能耗增大。因此,在工程设计时,应在保 证不堵管的情况下,尽可能 选择低的输送速度。
    在料封泵、管道、空压机等选定后,可通过 改变输送压力来确保管道内空气流速不低于V0 ,输送压力愈高,输送速度就愈大。
    由(1)式可见,影响k的因素有干灰密度、干灰粒 度及压缩空气性质。干灰的密度、粒度与煤种、制粉系统、锅炉尾 部设备运行状况等有关,压缩空 气密度则主要与设计的输送压力、干灰温度有关。
    2.1.2 干灰在灰管中的沉降
    对干灰 在灰管中的沉降过程可进行以下假设:
    (1)输送管道为直管道,干灰仅 沉降至灰管底部,即沉降 的最大距离为灰管直径D ;(2)在临近 灰管底部有一层层流层,处于层 流层的所有干灰都能沉降到灰管底部;(3)由于紊流作用,整个灰 管截面内各种粒径的干灰分布均匀; (4)干灰粒 径分布符合对数正态分布。
    根据上述假设,得到1个输送 周期内沉降在灰管底部的灰量:
    Mt= QC1T[1-exp(-VtL/V0D)]                             (3)
    式中Q为管道输送流量,m3/h;C1为管道 进口处于灰质量浓度,kg/m3;
    T为输灰周期,h;L为管道长度,m;D为管道直径,m。
    假设灰 管不堵塞时的最多沉降灰量为Mmin ,那么,当Mt ≤ M min 时,灰管不堵;当Mt≥M min 时,灰管将堵塞。M min 值需通过试验确定。
    2.2 影响干 灰粒径和密度的因素
    2.2.I 干灰粒径
    影响干 灰粒径的因素主要有:
    (1)电除尘 器一电场故障而造成该电场的干灰粒径增大。表I是厦门华夏电力公司#3炉电除 尘器一电场停 运时干灰粒径分析结果。由表可见,此时的 干灰中位粒径达0.128 mm,其Vt为设计值的3.2倍。
    表1电场停 运时干灰粒径分析结果
    (2)一电场干灰粒径大。表2是厦门 华夏电力公司电除尘器正常运行时3个电场的干灰中位径。
    表2 不同电 场千灰的中位径
    (3)煤种的 变化也是引起干灰粒径变化的原因。
    表3 输送速 度与最大允许输送粒径的关系
    最大允 许输送粒径由下式计算:
    d min = V/{[0.1744/(μρ0)]1/3(gρs)2/3}               (4)
    将厦门 华夏电力公司有关数据代入上式,结果见表3。
    2.2.2 干灰密度
    影响干 灰密度的主要因素是煤种,但其波动范围不大,一般在2 100 kg/m3左右。
    2.3 干灰粒 径对气力输送的影响分析
    2.3.1 干灰粒 径对气力输送的影响
    由(I)式可知,悬浮速 度与干灰粒径成正比,当干灰粒径增大时,输送速度要相应提高,否则将引起堵管。
    将厦门 华夏电力公司干灰的设计参数及中位径代入(1)式,得Vt =0.4 m/s,此结果 远小于设计的输送初速度。同时,从表3可见,在设计的输送速度下,其最大允许粒径达690μm,故该公 司的输送系统不应该发生堵管。但实际上,堵管现 象还是时有发生。特别是一电场停运时,堵管现象更为突出。可见大 粒径灰比例很大。分析其原因主要有:
    (1)中位粒径的偏差
    在(1)、(2)式中,干灰的 粒径是取中位径,但实际上,由于锅炉燃烧状况、煤种等原因,特别是 一电场停运时可能导致大粒径干灰比例增大。由表I、3可见,即使在输送速度为7.5m/s的情况下,仍有约2%的干灰 粒径大于最大允许输送粒径。如果这 些干灰不是集中沉积在某一管段,则不发生堵管;反之,如果它 们集中沉积在某一管段,则产生堵管。
    (2)实际输送速度的偏差
    气力输 送系统的输送初速度是指空气在管道内的流速,该值由料封泵容积、输送管 道内径及输送压力等确定。在低浓度输送时,干灰与 空气的流速基本一致。但在输送浓度较大时,由于干 灰与空气之间存在阻力,以及灰 粒本身的重力作用,干灰与 空气的流速不同。对水平输送管道,两者的 关系可用下式表示[1]:
    Va/VS = 1+ Vs(ζ/2)1/2 /(gd2)1/2               (5)
    式中Va 为管道内空气流速,m/s; Vs为管道内干灰流速,m/s;ζ为管道 内干灰与空气两相流对管道的摩擦阻力系数,对无缝钢管,ζ=0.0186。
    用华夏 电力公司的设计空气初速及有关参数进行计算,其干灰 流速与粒径的关系见图I。
    由图1可见,管道内 灰粒与空气的流速相差很大,且随粒 径增大其差异随之增大。当干灰粒径大于O.12 toni时,其流速低于悬浮速度,这部分 干灰将沉积下来,当它们 达到一定数量时,则产生堵管。
    2.4 垂直管 道对气力输送的影响
    由于管道布置等原因,系统中 总会有相当一部分的管道是垂直布置的。垂直管 道与水平管道的区别:
    (1)输送速度
    在垂直管道中,所有输 送速度低于悬浮速度的干灰将全部沉积在垂直管道底部,即使是少量的沉积,也极易造成堵管。为避免堵管,一方面 要求所有干灰的实际输送速度大于其悬浮速度;另一方面,尽可能 避免设置垂直管道,在必须 设置垂直管道时,应将垂 直部分设置在末端或设计成一定角度。
    (2)气流速度与干灰流速
    对垂直管道,气流速 度与干灰流速的关系为:
    Va/Vs = { 1一{1-[1一ζV2s/(2gds)](1一 V2s/V2a )}1/2}/[1一ζVs2/(2gds)] (6)
    2.5设计方面
    一是蒸汽吹灰(包括炉膛吹灰,烟道吹 灰以及空预器蒸汽吹灰)时造成 烟气中附加的蒸汽量过大;二是吹 灰时蒸汽达不到要求的过热度,尤其是 空气预热器吹灰蒸汽的过热度与设计值相差较大;三是锅 炉燃用煤质发生变化所产生的粒状灰粒;四是锅 炉烟道中导流板上的耐火浇注料脱落的硬质颗粒,而灰中 异物则是在安装施工过程未及时清理的施工垃圾。
    2.6设备方面
    2.6.1流化盘穿孔
    料封泵 流化盘由帆布板及不锈钢多孔板组合而成。在运行中,压缩空 气均匀渗透过帆布层(7 mm厚度),进入料封泵.与干灰 均匀混合进行流态化。当泵内 压力达到整定值时,出料阀即自动开启,系统进行送料,同时压 缩空气不断地补充进来,维持泵内压力(0.2~0.28 MPa)。由于出 料管距离底部流化盘很近(20~30 ram),流化后 的干灰以极快的速度(初速度7m/s左右)进入出料口,必然会 与帆布表面发生磨擦。
    再加上 帆布面上迭台的不锈钢多孔板对干灰气流的影响作用,很容易 使帆布表面到局部孔状的冲刷,久之即形成穿孔。穿孔后 的帆布再不能使压缩空气均匀地进入料封泵,因而也 就达不到流化效果。在这种 状态下输出的干灰不再是均匀疏松的流化物质,因而很 容易在输灰管里沉积下来,以致发生堵根据经验,一电场由于出灰量大(占80%),帆布板磨损最快,使用期只有1个月左右。
    2.6.2 出料阀漏
    出料阀采用气动蝶阀,阀体内 装有橡胶密封圈。如果因 阀门板块关闭不严,留有缝隙,或是橡胶老化变形,密封不严,干灰气 流就会从这些封闭不严的缝隙穿过。因其具 有很高的压力和速度,煤灰颗 料就会严重冲刷缝隙周围的橡胶圈和阀门块。先是磨穿橡胶密封圈,进而磨损阀体,就连用 合金钢铸成的阀门块也会磨得残缺不全。
    出料阀漏气后,部分干 灰气流在出料阀还没有打开之前就进入了输灰管中,由于汇 漏干灰的压力和流量都不足,干灰就 很容易在管中沉积下来,当出料阀打开时,管道阻力增加,就会发生堵管。根据经验,一电场 密封圈磨损最快,一般使用期只有1.5个月左右。
    2.6.3进料阀漏气
    进料阀采用气动蝶阀。由于与 灰斗直接联在一起,长期受高温(120'C左右)影响,橡胶密 封圈容易老化损坏。进料阀漏气后,会造成 料封泵与灰斗间的空气短路,从而降 低了系统工作时料封泵内的空气压力,严重时也会引起堵管。
    2.6.4 伸缩节拉裂
    为了调 节输灰管的热膨胀而安装了多组波纹伸缩节。由于设计选型不当,伸缩节 的伸缩量不够而多次造成不锈钢波纹拉裂。伸缩节损坏严重时,泄漏处压力降低,容易引起堵管。
    2.6.5 吹堵装置损坏
    为了排 除堵管而安装了多组吹堵装置。它包括逆止阀、球阀、截止阀 及联接用的活接头等。由于产 品质量及安装质量问题,联接处多有泄漏,不但影 响了吹堵时的气压,而且当逆止阀损坏时,输灰管 里的干灰流就会从吹堵装置的各泄漏处“反吹”出来。由于干 灰慌中颗粒的破坏作用很大,很容易 使各泄漏处迅速扩大,从而使 输灰管里气压降低而造成堵管。
    2.6.6管道泄漏的影响
    正压浓 相输灰系统的输灰管道除弯头外均可采用无缝钢管。因输灰 管内的输灰流速平均在8~12 m/s。长期运行后,会使输 灰管道磨损而泄漏,造成泄 漏点后部因压头降低而发生堵管。主要表 现在以下几个方面:
    (1) 直管段的接合处。为了补 偿管道热胀冷缩,一般直 管段的连接使用密封胶圈及卡环。安装过 程中密封圈错位、卡环受 管道输灰的震动而松动,造成泄漏;同时若 两直管对接错位,会造成 后面的管道严重磨损,加剧管道泄漏。(2) 弯头部 位在运行过程中,逐渐磨损泄漏。(3) 卸灰门关闭不严,造成泄压短路。由于管 道及卸灰门的泄漏均会使管道泄漏点处的压头降低,造成泄 漏点后部灰的推力不足,导致堵管。如果泄漏大,从表计上反应不出,所以应特别注意。
    2.6.7灰库的影响
    (1) 进灰电 动门行程调整不当或操作错误进灰电动门行程调整不当会造成阻力过大,引起堵管。所以应 即时校正好行程,而操作 错误主要表现在倒库时误关或先关后开。
    (2) 满库  进灰量 大于卸灰量是造成灰库满库的原因。当灰库满灰时,多余的 灰就会堵塞在管中发生堵管。
    (3) 袋式除尘器故障.  因袋式 除尘器消灰装置失灵,造成排气量减小,库压升高,使料封 泵与灰库压差降低,压头不足而堵管。所以定 期检查清灰装置,并确定 袋式除尘器的压差不超过1 176 Pa,或定期(一年)更换布袋。
    2.6.8热工表计的影响
    (1) 料位计故障
    目前一 般料封泵使用的料位计皆是音叉式料位计,准确性较高,但对该 料位计的调整较为重要。如调得过于灵敏,会造成 料封泵进灰量过少;如灵敏度调得不够,则造成 料封泵进灰过多,使料封 泵内流化空间减少,灰的浓度比较大,容易发生堵管。
    料封泵 的进灰量由时间继电器与料位计控制。为了实 现输灰量最大化,从节能 和降耗等角度考虑,优先选择料位控制, 所以料 位计的准确性就显得较重要了,调整时 应由料位计发出延时信号,5 s后,若信号仍存在,则关闭进料阀。在下灰正常的情况下,计算料满时间,然后整定时间控制为:料满时间加30~60 s。
    (2) 双压力表故障
    料封泵 上的双压力表在整个运行控制过程中起到十分关键的作用,它的正常与否,直接影 响系统的运行和故障的判断。在流化过程中,该压力 表限制其上限压力,同时控 制出料阀的开启;在输送过程中,监视输 送中的压力变化,表明管 中飞灰输送的状态是否稳定连续运行;当管道 压力降低到下限值时,输送过程结束,自动进入吹扫时间。因此双 压力表直接或间接的影响到阀门的开停。
    双压力表常见故障 :①未到设定上限,出料阀动作,影响流化效果;②未到下限,输送过程结束,造成管道内积灰,影响同 输送管的其它料封泵的输送;③因接点电压为24 V(现基本改为220 V),接点易 受环境影响而失灵;④接点起弧碳化,接触不良。
    2.7其他方面
    2.7.1安装方面
    一是没 有完全按照要求进行密封,造成设 备内部雨水渗漏;二是对 管道支架沉降不一,而使管 道直线度发生变化;三是安 装中个别地方缺件、少件。
    2.7.2调试方面
    调试的作用是系统、设备的 运行程序和方式做最合理的安排,比如设备启、停的先后顺序,设备在 不同工况下的运行参数,设备、阀门行程高度等等,在这里 存在的问题是阀门的行程不到位,手动阀 的开度一成不变,气动阀 在关闭又个别关不到位,仍有内漏现象。
     2.7.3运行方面
    粉煤灰 的表面有很多孔隙和裂缝,孔隙率最大可达60%~70%。这种结构,对水的吸附作用很强。在灰温低时,粘附在飞灰表面的SO3气体及水蒸汽等,容易结露,使灰的粘性增加,内摩擦增大,流动性差,流动阻力增大,造成堵管。吹灰时 应保证吹灰蒸汽的过热度,而在操作时,无法进 行蒸汽过热度的监测,过热度 未达要求时即开始进行吹灰,使水蒸 汽的结露点提前。
    2.7.4沉降灰问题
    沉降灰 是在电场被迫停运后(也可能 是电场自身故障而引起的),烟气中 的粗颗粒灰白然沉降到一电场的灰斗里而形成的。它不象 电场正常运行时,粗细灰形成一定级配,而是单纯的粗颗粒。这种粗 颗粒的灰无论是单颗重量或是整体密度都超过了料封泵流化的要求极限,因而很 容易在系统运行时沉积下来,形成堵管。此时应 设法降低灰气比。
    2.7.5压缩空气中含油带水
    系统运 行时所用的压缩空气要求无油无水。但当除 油器和干燥机出现故障后,压缩空 气的品质得不到保证。过多的 油及水份混在压缩空气中,会使干灰粘结在一起,形成与 沉降灰相似的粗颗粒,因此也 很容易引起堵管。
    2.7.6压缩空气压力过低
    系统运行时,压力要求≥0.45 MPa。当两台 系统同时运行时,如果某 系统因长时间吹堵,耗气量过大,而储气 罐一时供气不足时,该系统 就会在小于额定压力下勉强运行。如果该 系统的堵管因素不能及时消除,该系统 就会使堵管出现恶性升级,从而引起系统瘫痪。
    料封泵 压力下限值的设定较为重要,一般设定为:料封泵 输送的压力加上0.01~0.03 MPa,若下限值设定较高,则必须 加长吹扫时间给予补充,避免管 道中残余灰对下一次输灰或其它料封泵造成影响。料封泵 压力上限值设定为料封泵实际输送过程中的压力加上0.02~0.04 MPa。上限压力设值过高,出料阀打开瞬间,初速过高,阻力增大,易造成堵管。
     

    巩义市 义利机械有限公司 版权所有 地址:巩义市货场路东500米 电话:0371-64350361 传真:0371-69596692  备案号:

    网址:  
    巩义市 义利机械有限公司是专业生产料封泵加湿搅拌机水泥混合机、气力输送、陶瓷复合管 等设备的企业。

    友情链接:      鐪熼挶妫嬬墝-瀹樼綉骞冲彴鎵嬫満app