山西晋煤天源化工有限公司造气炉气力输送系统简介.doc

山西晋煤天源化工有限公司造气炉气力输送系统
投运来的运行分析

我公司采用邹平创星环保有限公司的CX型栓塞式气力输灰系统，造气车间三十二台造气炉气力输灰系统造气岗位成功落户。我公司共投运两套系统，合用一个灰库，单系统输送约350m。从2013年9月1日开始安装到2013年11月20日投运，经过二个半月的安装时间，该系统一次性开车成功。目前该系统运行正常，效果较好，且该技术已获国家专利。本文将从以下几方面对该系统进行介绍。
一． 系统概述
该系统输送中，灰气比高，耗气量少，输送时煤粉速度低，有效降低管道的磨损，且具有系统结构简单，操作维修方便，耗气量少等特点，是一项高效低耗的输灰系统。其主要由CX型仓泵、二氧化碳压缩气源（1.1～1.2MPa气源，经减压至0.6MPa后使用）、控制系统、输灰管、灰库等五大部分组成。其中输灰管道用耐磨、耐冲刷的陶瓷内衬管道，其特点如下：
1）耐磨性好，陶瓷复合管由于内衬层刚玉陶瓷，莫氏硬度可达9.0，相当于HRC90以上。
2）运动阻力小，其内表面光滑程度优于任何金属管道，清水阻力系数为0.0193，比无缝管稍低。
3）耐腐蚀、防结垢。该管道陶瓷层为（α-Al2O3），属中性物质，具有耐酸碱和耐海水腐蚀，并具有防垢特性。
4）耐温性能与耐热冲击性能好。该刚玉陶瓷（α-Al2O3）为单一稳定的晶体组织，因此复合管可在-50～900℃温度范围内长期正常运行。材料线膨胀系数约钢管的1/2。因此具有良好的热稳定性。陶瓷内衬管道的使用增加了管道的使用寿命，减少了后期的隐形成本。这两套系统是独立的系统，当其中一套系统停车检修时，不影响另外一套系统正常运行，并且每台仓泵为一个独立单元，可以独立运行。
二．工作原理
CX型仓泵共分为两种工作方式：一种为手动工作方式，此方式为仓泵在调试时应用，在这种工作方式中仓泵上各阀门可以自由动作，这样可以方便调试，也可以在仓泵发生了故障后进行操作；另一种为自动工作方式，这是一种主要的工作方式，在正常情况下，应以这种工作方式进行工作。在投自动后，以自动循环的工作方式进行，工作循环为加压→输送→吹扫→等待→进料→加压。
1）加压：仓泵投自动后，气源压力达到所设定上限值时，进气阀打开，二氧化碳气进入泵体，泵内煤粉被加压（此过程为加压过程）。
2）输送：当泵内压力达到一定值时（所设定仓泵上限值），输送阀自动打开。为避免堵管，程序设定一台泵在输送，另外一台不允许输送。
3）吹扫：当泵内煤粉输送完毕，压力下降到等于或接近灰库内压力时，加压阀停止，输送阀在延长一定时间后关闭（以排尽泵内余气）。此过程也为仓泵刚投入自动时的空送过程。
4）进料：当输送阀关闭后，间隔一定时间（等待时间），仓泵进料阀打开，煤粉自由落入泵体。当达到设定时间时，进料阀自动关闭。在这一过程中，由进料时间控制进料阀。为确保输送管道的畅通，在仓泵第一次输送和结束输送时，都要进行一次空送操作，以吹尽管道和泵内的积灰。
三．系统采用的工艺流程 系统密封加压输送，尾气回收到煤气系统不放空，与煤气系统并联，形成一体，保证了正压。
1 、具体流程
造气旋风除尘器内煤粉→仓泵→分输灰管→总管→灰库→排放。即旋风除尘器内煤粉进入仓泵后，用气源对仓泵充压到0.25MPa左右（按照实际情况，确定最低工作压力），采用侧上出灰的方式加压输送。管路分段设置自动成栓阀，实现分段输送。煤粉进入灰库后，使用料位计控制，根据料位进行集中加湿排灰（必须保证一定料位，避免漏气，浪费气量）。尾气通过小型二级旋风分离器分离粉尘后，回收到西造气的3# 洗气塔进口处。
流程的几点说明：
1）旋风除尘器排出的灰质：煤粉粒度一般在1～30mm之间，含碳量85%以上，比重1.0～1.5t/m3 ，灰量约2t/天，煤粉温度≤300℃。
2）造气煤粉的可输送性：煤粉从旋风除尘器排放口利用自重进入仓泵，如果排放前因板结无法下料时，采用开吹松阀的方式，用人工手动吹堵，达到密闭输灰的效果。
3）采用自动成栓阀输送技术，成功的将输送压力降到0.25MPa左右，实施自动成栓阀分段输送，有效避免管道被严重冲刷，延长管道使用寿命。
4）输灰管上每隔2.5m安装一个自动成栓阀。当仓泵内的煤粉压入输灰总管后会随着阻力的增加，压力随之升高，当压力升高到自动助吹阀的开阀压力0.25MPa（可以调整）时，阀门会自动打开。利用气压将堵的地方吹透。吹透后，自动成栓阀自动关闭，减少二氧化碳气的浪费。
2 气力输灰系统的安全性
1）采用微正压控制是保证安全的有效措施。从气体的流程上讲：输送的介质是煤粉，接触的气体是造气炉产生的半水煤气，属于可燃性气体。因为是固态物质的流化输送，物流没有一定的输送速度是无法完成任务的，而粉尘流动引发静电同样不易避免。相对而言：在保证造气系统正常运行的条件下，只要保证此系统微正压就可实现防止进氧形成爆炸性气体，保证系统安全。
2）系统如何维持微正压。为保证系统安全性，必须使其处于正压密闭状态。因此，此流程从煤粉排放到输送、分离回收均以煤气与二氧化碳气为介质，系统正压靠气柜的静压来维持，只要气柜有煤气，就彻底杜绝了煤气中混入空气的可能。也就是说只要造气系统不停车，安全性完全可以保证。
3）管道采用有效搭接，及时引走静电，防止静电形成。
4）减少内部易损件的设置，减少停车置换的问题。
5）提高设备压力等级，减少不必要的检修
四．运行过程中出现的问题及处理
1）输送超时报警。条件：输送时间超过最长设定的时间（此设定时间可根据管道长短调节）；原因：堵管。进料阀内漏严重。息压压力过低。进气球阀开得过大。自动成栓阀失灵；程序处理：出现故障的仓泵退出运行，同一条输灰管上的其他仓泵停止输送；解决：疏通管道。更换进料阀。将息压压力调高。将进气球阀关小。更换成栓阀。
2）加压超时报警。条件：加压压力达不到设定压力；原因：气源压力低。出料阀内漏。进料阀内漏。气化板堵塞；程序处理：出现故障后仓泵退出运行，但不影响同一条输灰管上的仓泵输送；解决：提高气源压力。更换进、出料阀门。气化板拆下清理或更换。
3）气源低压报警。条件：输送气源压力低于设定压力（一般为0.5MPa）；程序处理：当其中有一项压力低于设定值时，禁止仓泵加压输送，但正在输送的仓泵继续输送到结束，气源压力恢复后自动复位。
4）堵管报警条件：仓泵输送压力长时不降时报警；原因：出料阀打不开。堵管；程序处理：出现故障后仓泵退出运行，使用同一条输灰管上的仓泵停止输送。解决：更换出料阀。先疏通管道，后点击微机上“报警复位”，并逐个仓泵进行开停操作。
5）料位低报警。条件：灰库料位计发出料位低信号（25%）(灰库料位计常开接点闭合)；原因：料位计坏。放灰到低料位；程序处理：报警时现场报警灯亮并闪烁，设置在模拟面板上相应的指示灯闪烁或亮；解决：检修或更换料位计。停止放灰。
6）料位高报警。条件：灰库料位计发出料满信号（75%）(灰库料位计常开接点闭合)；程序处理：报警时现场报警灯亮并闪烁，同时设置在模拟面板上相应的指示灯闪烁或亮。同时，在灰库控制柜上有联锁控制措施，在自动位置上时，灰库将自动下灰，当料位低于高料位时，自动停止下灰；解决：立即下灰。
五． 随着我国水资源、土地资源、煤碳资源的短缺，以及与粉体有关的新工程等国家环保项目的推进，国家环保法律、法规的相继出台，对水、土地、环保等方面的要求都提出了较高的要求。同时也对输灰工程提出了更高的要求，为此远距离输送的气力输送工程开始提上了研究日程。邹平创星环保设备有限公司CX型气力输会系统的专利发明填补了行业空白，有效地为环境保护和能源再利用建设提供了强大的技术力量支持。解决了大比重，颗粒大，远距离输送的难题。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.
 气力输灰装置，效果非常好，对员工及公司环保的贡献 ：
1）杜绝了粉尘染。由于该系统是密闭输送，杜绝了粉尘对设备及人体的污染与危害。以前的排放方式造成设备难以打扫，例如旋风除尘器、洗气塔、废锅等。高的地方用水冲，造成水污染，且影响设备使用寿命。 
2）杜绝了煤气的浪费及污染。据估算，排放一台炉浪费煤气40m3/天，一年按照300天算，一年约浪费煤气288000m3 使用该系统后达到了节能减排的效果。 
3）如贵公司单台造气炉除尘器每天出灰量在3～5吨，如果没有气力输送系统，则只能用散装车运输，需要用人工3人24小时轮班运输，每人工资每月3000元，车辆维护费用4000元，每月车辆用油2000元，则每台炉一年可节省18万元，三十二台造气炉节省费用非常可观。
4)实现了不停炉卸灰，保证了煤气发生炉连续制气，提高了运行的经济性和安全性，改善了气体成分，保障了富氧炉稳定经济运行。以∮2610mm造气炉为例，卸灰时需要停炉，每台炉每次下灰时间平均20min，每班下灰5次，每台炉每天停炉时间约30min，按合成氨装置班产87t合成氨计算，每台炉每天停炉下灰时间少产生的煤气折合少产生合成氨0.45t。如果采用气力输送除灰，相当于每台炉每天多供煤气可多生产0.45t，按合成氨利润260元∕t年生产300天计，单炉增加年利润78000元，尚未计算不停炉下灰炉况稳定性提高。
5）解决了造气员工劳动强度。
6）减少了职业病的发生。传统的排放工艺，造成粉尘进入人体，影响人体的身体健康，严重的会造成尘肺，威胁生命。
7）对现场安全运行也有很大提高，杜绝发生以前传统手动卸灰时可能发生的工人煤气中毒，或者工人违章可能发生的爆炸。
  结语  通过我公司气力输灰系统的顺利运行，彻底改变了传统的输灰工艺，改善了以前造气岗位“脏、乱、差”的环境，实现了上行带出物的零排放，也开创了造气岗位输灰工艺的新纪元。最大优势是控制了环境污染，净化了工作环境，对单位和职工都利大于弊。本系统最大限度的给企业节省了巨额的工程投资及运行费用。