气力输灰设计专项方案.doc

2X35t/h锅炉配套气力输灰系统

技术方案

2月

目 录

1. 工程设计方案 2
1.1. 工程设计方案与阐明 2
1.2. 供货范畴 7
2. 重要设备及部件选型 9
2.1. 仓泵选型阐明 9
2.2. 重要零部件选型阐明 9
3. 产品规格与原则 12
3.1. 产品规格 12
3.2. 产品执行原则与规范 15
4. 工程实行 16
4.1. 生产制造与实验 16
4.2. 安装调试与运营 16
4.3. 工程进度安排 17
4.4. 质量保证及售后服务 18

1. 工程设计方案
1.1. 工程设计方案与阐明
1.1.1. 原始设计资料与设计根据
1.1.1.1. 锅炉与除尘器型式
锅炉容量：2×35t/h锅炉
除尘器型式：布袋除尘器
除尘器灰斗布置：单台炉 3个,共6个
1.1.1.2. 操作条件
1.1.1.2.1. 飞灰量
单台炉飞灰总量：按0.50t/h
单台炉灰量分派：按每只灰斗0.167t/h
1.1.1.2.2. 飞灰理化性质
1.1.1.2.2.1. 飞灰化学成分（略）
1.1.1.2.2.2. 飞灰物理性质
飞灰粒径分布：按各灰斗均等考虑
飞灰温度： 按150℃考虑
飞灰真实密度：按2100kg/m3考虑
飞灰堆积密度：按750kg/m3 考虑
1.1.1.2.3. 飞灰输送距离
水平输送距离：按100m考虑
垂直爬升：按25m考虑
90°弯头处数：按10处考虑
1.1.2. 设计方案与阐明
1.1.2.1. 系统工艺流程
参见气力输灰系统工艺流程图。

本系统流程涉及如下重要某些：
仓泵某些：采用上引式流态化仓泵作为系统核心输送设备。依照布袋除尘器各灰斗工况同样，配备相似规格仓泵适应工况规定，每只灰斗下设一台仓泵，共6台。仓泵接受灰斗中飞灰，在压缩空气作用下，灰气混和物排入输送管道，实现飞灰远距离输送。
气源某些：采用空气压缩机作为动力源，为保证系统稳定运营，设立储气罐和干燥过滤系统。
输送管道：采用普通无缝钢管为输送管道，弯头采用钢瓷复合耐磨弯头。
1.1.2.2. 系统出力设计
本系统单台炉采用3台仓泵及相应控制设备。系统合用一套气源以减少气源波动，减少备用气源容量。
单台炉出力设计：按设计灰量200%考虑。平均每只灰斗出力为0.33t/h。
1.1.2.3. 系统重要设备参数设计
单台炉重要设备配备与参数设计见下：
仓泵数量：3只
仓泵规格（m3有效容积）：0.5m3
输送管道数量（根）：1
输送管道规格（mm）：Φ76×6
输送压力（kg/cm2）：2.0
输送流速（m/s）：8.0
1.1.2.4. 设备配备与阐明
1.1.2.4.1. 气源系统
气源涉及空气压缩机、气源净化设备和贮气罐。
本系统每台炉输送及控制用气量为2.5 Nm3/min，灰库库顶布袋及气化用气为1.0 Nm3/min，布袋除尘器脉冲用气量为3 Nm3/min，二台炉共12Nm3/min。
本工程采用2台双螺杆式空气压缩机作为输送、仪表、布袋除尘器脉冲反吹和灰库气化气源，单台排气量12.0m3/min，额定排压0.8MPa，一用一备。
气源净化选用前置过滤器1台，单台解决气量12.0Nm3/min；精密过滤器1台，单台解决气量12.0Nm3/min；冷冻干燥机1台，单台解决气量12.0Nm3/min。气源净化系统设旁路备用。气源净化设备可除去压缩空气中水份、油份和杂质，以防止输送过程中灰气混合物温度低于露点时飞灰受潮粘积倾向。
系统采用6m3缓冲贮气罐1台，贮气罐可起到稳定气源压力，缓冲用气作用，满足输灰系统间歇用气负荷规定。
1.1.2.4.2. 仓泵系统
本系统配备各种上引式流态化仓泵作为核心输送设备。
依照每台炉布袋除尘器各处运营工况相似，可配备相似规格仓泵和管道。每只小灰斗配备1台仓泵，共配备仓泵3台。
每台炉仓泵详细配备如下:
每个小灰斗配备F0510型仓泵1台，其有效容积为0.5m3。仓泵出料管径为DN65，配套出料阀型号为CLF65型。
1.1.2.4.3. 输送管道
本系统采用加厚普通无缝钢管作为输送管道，弯管可采用背部加厚无缝钢管弯头或钢瓷复合耐磨弯头，弯曲半径不不大于0.5米。每台炉3台仓泵合用1根输送管，规格为￠76×6。
输送管道在安装设计时考虑热膨胀，采用弹性管系设计原则，尽量运用弯头作补偿。输送管道沿程每隔20至30米设吹堵装置一道，以满足系统故障堵管时吹堵规定。
1.1.2.4.4. 灰库
本工程设1座100m3容积钢构造锥底灰库，有效容积90m3。灰库库顶设DMC48型布袋除尘器1台，用于灰库排气；灰库筒体上设上、下料位计各一只，其中上料位计与输灰控制系统连锁，即当灰库料满至上料位计时，系统报警，并自动停止仓泵下一轮输送，直至灰库卸灰后料位下降。
灰库底部灰斗设气化板6个，用于灰库气化；气化用气直接引自输送总气源。气化板动作与库底卸料设备联动。气化板用于灰库和灰斗飞灰气化，具备气化效果好，耗气量小特点。采用气化板可省去复杂气化槽及专用风机和电加热器，气源直接采用通过净化解决输送用压缩空气，大大简化气化系统设计。
气化板在工作时，压缩空气穿过气化板内流化板，将堆积在气化板上积灰呈现流化状态，有效减少飞灰和灰斗内壁之间壁面摩擦角，起到疏松飞灰，防止飞灰架拱搭桥作用 。
灰库底部设一种库底双侧卸料器，库底卸料器二个接口，一侧装电动给料机、湿式搅拌机，出力60t/h。 另一侧装手动插板门,干灰卸料机，干灰卸料机出力为80t/ h。
1.1.2.4.5. 控制系统
1.1.2.4.5.1. 控制系统设备配备
本系统设1台程序控制器〖采用四门子可编程序控制器〗实现6台仓泵及有关设备协调有序运营。每台仓泵各设一只现场控制箱，共6只现场控制箱。现场控制箱接受仓泵传感器信号〖涉及仓泵阀门状态信号、料位信号、仓泵运营压力参数和故障信号等〗并送至程控器，同步接受程控器控制信号，并转换为仓泵阀门〖涉及进料阀、出料阀、一次气进气阀和二次气进气阀等〗动作。每台仓泵上设料位计、隔膜式压力开关、压力变送器等传感器件以满足流程规定。另设系统气源压力变送器和灰库料位接口以供输送程序控制系统连锁用。设输送显示控制柜1台以实现系统运营状态动态监控。
1.1.2.4.5.2. 系统控制功能
系统具备二种运营方式，即自动运营、就地手操。其中自动运营为正常状况下运营方式；就地手操为备用方式，涉及就地手动和手动触发自动运营〖一种循环〗，并可切换；任何状况下手动操作时，出料阀与连接在同一根输灰管道上别的仓泵输送状态相连锁。在正常运营方式下，任何一台仓泵可单独解列转为就地手操方式以便于单台仓泵故障解决同步不影响别的仓泵正常输送。
自动运营下，每台仓泵由料位和时间触发轮流排队运营，并可选取电场优先或灰斗高灰位优先。1台炉同步最多只能有1台仓泵处在输送状态；同步连接在同一根输灰管道上各种仓泵中同步只能有一台仓泵处在输送状态。
系统运营过程中，可通过模仿屏实时理解系统运营状态和有关参数，并可随时更改有关参数〖涉及间隔时间、流化时间、输送时间、吹扫时间等〗。
系统提供故障报警信号，并进行相应流程解决。涉及系统气源欠压报警并自动禁止下一仓泵输送直到气源压力回答；仓泵欠压报警，提示检查仓泵进气与否正常或流化盘与否堵塞；堵管报警，同步禁止连接在同一根输灰管道上别的仓泵输送直到堵管清除后仓泵压力下降。
1.1.2.4.6. 控制气源
控制气源规定在满足流量和压力前提下，具备较高气源品质，本方案中控制用气采用输送气源供应。

1.2. 供货范畴
供货设备清单如下表：
序号
设备名称
型号与规格
数量
备注
仓泵设备
1.
流态化仓泵
F0510，VN=0.5m3，PN=0.8MPa
6

2.
气动进料阀
DN200
6

3.
气动出料阀
CLF65
6

4.
波纹伸缩节
DN200
6

5.
方圆节
DN200-400×400
6

6.
手动检修蝶阀
D371
6

7.
仓泵管路配套阀门
DN40，DN25，DN15
6套

8.
助吹装置
DN25
2套

9.
沿程吹堵装置
DN25
8套

10.
空压机
12m3/min,0.8MPa
2

11.
冷干机
12m3/min,0.8MPa
1

12.
过滤器
12m3/min,0.8MPa
2

13.
6立方储气罐
C-6
1

14.
阀门及附件
DN80
1套

灰库设备
15.
100立方钢构造灰库
HK100，DN=5m
1

16.
布袋除尘器
DMC48，S=48m2
1

17.
湿式搅拌机
SJ60，60t/h,
1

18.
干灰卸料机
Gs=100m3/h
1

19.
库顶专用卸灰箱
600×600×800
1

20.
双侧库底卸料器
KD150
1

21.
手动抽板阀
DN200
2

22.
电动锁气器
400X400
1

23.
真空压力释放阀
508
1

24.
气化板
150X300
6

25.
气化管路及阀门
DN40
1套

输送管道
26.
输送用普通无缝钢管
￠76×6
6.0t

27.
气源用普通无缝钢管
￠89×4、￠57×4
2.0t

28.
镀锌钢管
￠1”、￠1 1/2”、￠1/2”
1.5t

29.
电缆穿管
￠1”
0.5t

30.
钢瓷复合耐磨弯头
DN65
1.0t

31.
支架

1.0t

电气设备
32.
程序控制器
PLC S7-200（含软件）
1
西门子
33.
现场控制箱
400X400
6

34.
输送显示控制柜
GGD，2200X800X600
1

35.
灰库控制箱
500X600X400
1

36.
触摸屏
6“
1
日本三菱
37.
隔膜式压力变送器
E+H P31G
6
德国E+H
38.
气源压力变送器
E+H P31
1
德国E+H
39.
隔膜式压力表
YXC-150-MF1
6
上仪四厂
40.
仓泵料位计
射频导纳式料位计HL100-250
6
平迪凯特
41.
灰库料位计
射频导纳式料位计HL100-500
2
平迪凯特
42.
电缆及电缆桥架
满足设计需要
2套
顾客自供
43.
别的仪表辅件

1套

随机备件清单如下表：（1年所需）
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
流化盘
DN400
2

2
气动进气阀
DN40
1

3
气动进气阀
DN25
1

4
逆止阀
DN40
1

5
逆止阀
DN25
1

6
电磁阀
DN8
3

2. 重要设备及部件选型
2.1. 仓泵选型阐明
在本工程设计方案中，我公司推荐了上引式流态化仓泵作为系统核心输送设备。
从原理上分析，仓式泵输送在灰气混和物进入管道后来，在管道中流动本质上是相似，即固气混和物水平管道二相流动，符合普通固气二相流流态规律。
上引式流态化仓泵排灰管在仓泵底部流化盘上面，（如图：管端与流化盘间有一定间隔，此间隔高度调节可起到调节输送浓度作用）堆积在流化盘上部飞灰在输送过程中，先被流化，形成流体状均匀灰气混和物。然后在压力作用下往上排入管道，排入管道灰气混和物是均匀稳定，应而有助于系统稳定运营，减少堵管也许性。
2.2. 重要零部件选型阐明
气力输灰系统在国内实际应用中相对问题较多，据其因素，重要在于零部件故障多，可靠性差，使用寿命短，如出料阀、料位计、流化装置、压力传感器等。依照咱们理解和分析，以为重要因素在于气力输灰系统中，核心零部件如进、出料阀等工作在既有高磨蚀性飞灰又有一定压力恶劣工况环境下，不可避免地飞灰容易进入阀门密封面，一旦阀门密封面进（积）灰。则通用密封构造就无法保证正常密封而形成泄漏通道，灰气混和物在压力作用下通过此泄漏通道高速流动，从而产生磨损，同步扩大了泄漏通道，而此又加快了泄漏量，从而导致密封面恶性磨损，导致密封迅速失效。在实际应用，一旦阀门开始泄漏到完全失效，其过程是很短，（多至几天，少至几种小时）。由于飞灰重要成分为Al2O3和SiO2。其微观硬度高达HV900-1000，远远超过普通耐磨材料，因而通过材质来解决磨损其效果不明显，至少不够抱负。要彻底解决上述恶性磨损，只有通过零部件设计，构造上保证：虽然飞灰进入阀门密封面，仍能保证有效密封而不产生泄漏，这样才干主线上提高零部件可靠性和寿命。与此类信似，其他某些工作在飞灰环境中零部件也必要考虑既有飞灰又有压力工作工况。并针对其进行设计选用，才干主线上提高使用寿命。
结合以上分析和咱们在零部件设计选型上经验，举例阐明如下：

2.2.1. 进、出料阀选型和构造特点
出料阀相对工况更为恶劣，并且构造上规定其阀内流道平直光滑，从而带来诸多限制。如图所示，本系统选用采用瑞典FLAKT公司技术生产平板式抽板阀专用构造，采用两个密封圈对夹安装，抽板规定采用高光洁度不锈钢材质，密封圈采用聚氨脂弹性体材质，具备高耐磨性、高强度、优良弹性和弹性恢复性能，抽板抽动时，在两个密封圈较大压紧力作用下刮落也许落入密封面飞灰，同步聚氨脂高弹性又提供对颗粒充分包容性。此外，采用气封气布置，防止飞灰进入阀腔卡住抽板从而获得可靠性能和较长使用寿命。
同步，在构造设计上，充分考虑可维修性，密封圈和抽板更换以便。在浮现磨损状况下，只能磨及密封圈和抽板。在保证密封圈6个月（4000小时）有效期内及时更换圈，可得到5年以上出料阀寿命。相比之间，球阀等构造一旦浮现磨损，则整个阀体都得更换。

2.2.2. 逆止阀选用
普通逆止阀在气力输灰系统中无法保证可靠逆止。咱们选用采用瑞典FLAKT公司技术生产锥形橡胶逆止阀，构造如图所示，可以保证飞灰进入密封面时也能可靠逆止，防止了飞灰倒流。
2.2.3. 流化盘使用特点
流化盘采用双层构造。下层为诺美克斯纤维编织板，提供均匀分布气流，同步具备致密构造以防止飞灰倒流（事实上国内有些仓泵流化盘使用不良就在于采用钢丝网构造，飞灰易倒流，输送时倒流下飞灰输送压缩空气带动下冲刷钢丝网导致磨损而缩短了使用寿命）上层为支撑下层用不锈钢多孔板，可保证足够刚度。流化盘使用寿命超过一年（一电场）

2.2.4. 料位计选型
料位计选用上海平迪凯持公司RF6500型射频导纳料位计，具备很高可靠性和使用寿命。与此相比。电容式音叉式料位计在环境工况变化时（如飞灰化学成分和湿度变化，环境气候变化）则易零漂，增长了频繁调节工作量。这点可从凯里电厂实际使用中得到证明。
2.2.5. 压力变送器和压力开关选型
压力变送器和压力开关与控制流程密切有关，普通规定直接装在仓泵上（有些系统装在进气管道上，则不能精确反映仓泵内压力参数），因而规定必要选用隔膜式压力变送器和压力开关，如图所示，而不带隔膜压力传感器件装在仓泵上使用时由于飞灰易进入内腔从而缩短了使用寿命。
综上所述，零部件设计和选用必要在构造上规定能适应气力输送恶劣工况规定，并精心制造调试，才干保证长期可靠使用；同步充分考虑可维修性规定，从而提高整个系统可靠性、可用性和寿命。

3. 产品规格与原则
3.1. 产品规格
3.1.1. 仓泵本体构造
采用上引式流态化仓泵构造，仓泵本体为一能承受一定压力和温度压力容器，并具备抗内壁磨损和承受循环疲劳载荷能力。
仓泵上端为气动进料阀，与仓泵本体融为一体。仓泵内部为一上引式管道，与出料阀及输送管道相连。上引管下端为流化盘，上引管端部与流化盘之间保持一定间距。仓泵本体上设有必要工艺管道及传感器件接口和检修手孔，并附有一抱箍可用以固定现场控制箱。
3.1.2. 仓泵外形尺寸与接口
仓泵外形尺寸如下表，参见【附图 仓泵接口与尺寸】
尺寸

仓泵型号

A

B

C

D

E

F
F0208
2055
772
526
F824
F780
DN65※，DN80
F0510
2175
673
473
F1024
F780
DN65，DN80※
F1010
2715
673
473
F1024
F780
DN65，DN80※，DN100
F1512
2896
673
473
F1228
F780
DN80，DN100※，DN125
F
3075
785
458
F1428
F1000
DN100※，DN125
F2514
3484
785
458
F1428
F1000
DN100，DN125※
注:带有〖※〗符号管径为惯用管径。
仓泵管口表，参见【附图 仓泵接口与尺寸】
符号
公称尺寸
连接尺寸及规格
连接面型式
用途
备注
a
200
PN1.0DN200 HGJ45-91
平面法兰
进料口
统一规格
b
264×134
PN1.0 DN（264×134）
平面法兰
手孔

c
146
PN1.0 DN146
平面法兰
手孔

d
100
PN1.0 HGJ45-91
平面法兰
出料口
通径由设计定
e
50
PN1.0 DN50 HGJ45-91
平面法兰
压力表接口

f
40
RC1 1½
内螺纹
料位计接口

g
50
RC2
内螺纹
排气口

h1,2
150×100
PN1.0 DN（150×100）
平面法兰
手孔

i
50
RC2
内螺纹
进气口

3.1.3. 仓泵完整配备
在实际应用中，仓泵须有完整配备才干使用。参见【附图 仓泵配备】。完整配备后仓泵型号分别为FTR0250，FTR0500，FTR1000，FTR1500，FTR，FTR2500。
典型配备如下:
A
一次气管路，含气动进气阀和调节阀
B
二次气管路，含气动阀和调节阀
C
出料阀及气封气管路
D
吹吸式吹堵系统
E
流化气室清灰阀
F
控制气管路
※
料位计
※
压力传感器，涉及压力开关、压力表及压力变送器
※
现场控制箱
※
程序控制器及相应控制柜
注:表中〖※〗某些属电气热控系统

序号
名称
规格型号
1
隔膜式双压力表
0～1.0MPa
2
隔膜式压力变送器
0～1.0MPa
3
节流阀
DN15
4
球阀
DN40,DN50
5
球阀
DN15
6
节流阀
DN40,DN50
7
气动进气阀
DN40,DN50
8
压力表
0～1.0MPa
9
逆止阀
DN40,DN50
10
球阀
DN15
11
气动出料阀
选配
12
球阀
DN25
13
分气头

14
逆止阀
DN15
15
气控阀
DN15
16
球阀
DN25
17
气包

18
调压阀
DN6
19
料位计
进口
20
球阀
DN15
21
球阀
DN25
22
气动三联件
DN25
23
节流阀
DN25
24
气控阀
DN2 5
25
逆止阀
DN25

3.2. 产品执行原则与规范
1． 我司气力输灰系统产品执行如下原则：
钢构造设计规范GBJ17-88
普通碳素构造钢技术条件GB700-88
优质碳素构造钢技术条件GB699-88
普通工程用锻造碳钢件GB11352-89
高锰钢锻造技术条件GB5680-88
焊接通用技术条件JB-IQ4000.3
钢制压力容器设计技术规定YB9073-94
钢制压力容器GB150-98
火力发电厂设计技术规程DL5000-94
火力发电厂除灰设计技术规定SDGJ11-90
火电热力设备和管道保温油漆设计技术规定SDGJ-84
压缩空气站设计规范CTBJ29-90
2． 当以上原则有矛盾时，则执行较高原则。

4. 工程实行
4.1. 生产制造与实验
4.1.1. 生产过程控制
根据GB/T9001-9004 idt ISO9001-9004原则组织生产。
需方可以在产品制造过程中派员理解材料、制作进度、包装运送等状况。
4.1.2. 实验
产品出厂迈进行材料、零部件和整机实验并验收合格；
压力容器某些根据钢制压力容器GB150-89原则实验并验收合格。
4.2. 安装调试与运营
4.2.1. 系统安装
我司派遣技术人员负责现场安装指引。
4.2.2. 系统调试与运营
我司派遣技术人员提供现场调试服务。
系统调试可分为两个阶段，即冷态调试和热态调试。冷态调试依照详细状况需要5～7天时间，热态调试与机组启动同步，约需持续5～10天。
4.2.2.1. 冷态调试安排：【5～7天】
冷态调试项目如下：
系统加电实验
空压机及气源净化设备调试【1～2天】
气源管道吹扫【1天】
机务设备调节【2天】
联动实验【3天】
灰库设备调试【1天】
4.2.2.2. 热态调试安排【与机组启动同步】
热态调试项目如下：
参数调节
运营监视
二次调节
4.3. 工程进度安排
4.3.1. 资料交付
订立技术合同书后15天内，供方向业主及设计院提供下列技术资料：
流态化仓泵接口及尺寸图
仓泵配套件接口及尺寸图
伸缩节接口及尺寸图
程序控制系统原理图
合同订立后45天内，供方向业主及设计院提供下列技术资料：
程序控制系统原理图
输入输出I/0点数
设计阐明书
设备发货时随机带如下资料：
设备使用阐明书
设备安装阐明书
设备调试阐明书
4.3.2. 工程进度安排
设备制造及安装调试常规周期如下：

第一月
第二月
第三月
第四月

上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
机务设备制造
l
l
l

机务设备厂内调试

l
l

电气设备制造
l
l
l
l
l

电气设备厂内调试

l
l

外购外协及国外订货
l
l
l
l

包装发运

l
l

设备现场安装

l
l
l

设备现场冷态调试

l
l

设备现场热态调试

l

设备正常投运

l

4.4. 质量保证及售后服务
4.4.1. 过程质量控制
根据公司【质量手册】QS/ZLJ-组织生产和质量控制。
需方可以在产品制造过程中派员检查产品生产质量状况。
4.4.2. 运营性能保证
4.4.2.1. 运营指标
保证明际运营性能不低于设计指标，并接受考核和验收。
4.4.2.2. 可靠性与寿命保证
本系统重要设备保证使用寿命不不大于25年；（年运营6000小时）
重要易损件在按使用阐明书使用条件下，保证使用寿命如下：
进料阀寿命：2年
出料阀寿命：2年
流化盘透气板：12个月
4.4.3. 售后服务
我司对本产品实行“三包”，“三包”期自设备投运后初次验收合格起一年或最后一批产品交货之日起二年（期限以先到之日为准）。一年质保期内，供方负责维修并免费提供更换件。
我司免费为顾客培训设备管理、运营及维修人员。
我司负责设备安装调试期间技术交底、技术服务、技术指引和技术监督工作，直至设备安装调试完毕，投入正常运营。
在设备投运后，可以依照顾客需要随时派员配合，进行检修。
我司以成本价长期及时提供各种备品、备件，并予以技术指引。（质保期内免费提供）