纽普兰气力输送系统简介

小阿飞

纽普兰气力输送系统简介
吴 晓
(莆田学院 机电系 福建省莆田市351100)
摘要：文章介绍了一种先进的气力输送设备-----纽普兰气力输送系统。并从工作原理入手说明了其主要优点、实用性以及关键部件。

关键词：气力输送　简介　纽普兰 栓塞
0 引言
近20年来，随着我国环境保护和粉煤灰综合利用的发展，气力输灰技术已经在火力发电厂得到了广泛的应用，并且其应用前景将会越来越好。我们可以回顾一下气力输送系统的发展，50年代中期，国内少数电厂开始采用负压气力除灰系统，这种系统的缺点是系统出力小，输送距离短，设备磨损严重，耗气量大，系统的安全性和经济性较差等等，所以这种系统的应用范围很小。60年代以后，正压气力输送技术开始在国内得到应用，其中较典型的是以上引式仓泵为代表的悬浮式输送技术，这种输送形式克服了负压系统的许多缺点，但其自身也存在着不少缺陷，如耗气量大，灰气比小，设备磨损快，经济性差等等。
1 纽普兰气力输送系统
进入80年代以后，栓塞式输送技术在国内获得成功应用，而且越来越受到业内人士的青睐，因为这种输送系统无论在系统可靠性，还是在系统经济性上，都比其它系统具有独特的优越性。
我这里向大家介绍的就是基于这种技术的纽普兰气力输送系统，也可以称为下引式浓相栓流式输送系统。就名称而言，所谓下引式是相对于上引式来说的，意思就是灰的出口在仓泵的下方，而浓相则是相对于稀相而言的，也就是在同等输送条件下，用栓流式输送系统要比悬浮式输送系统的灰气比高。不过我们也不能单纯从灰气比的数值上来评定某种系统是浓相还是稀相，因为在不同的输送条件下，其灰气比的数值有很大差别，我们知道灰气比的数值大小与输送距离的远近成反比，在输送距离小于400米的条件下，灰气比能达到30～40kg/kg，甚至于50 kg/kg以上，我们可以称之为浓相，而在输送距离大于1000米的条件下，灰气比能达到20～30kg/kg，我们同样可以称之为浓相。栓流式是从系统的输送原理上来讲的，我们知道悬浮式输送系统中，气流使物料在输送管道中保持悬浮状态，颗粒是依靠气体的动压能向前运动，属于动压输送；而栓流式系统中，物料在输送管道中保持高密度聚集状态，料栓是在前后气体静压差的推动下向前运动，属于静压输送。
1.1 工作原理
纽普兰气力输送系统的组成和常规系统类似，通常包括气源系统、发送系统、管路系统、灰库系统和控制系统等几个部分，下面我们分别来介绍这几个部分。
气源系统，一般是由螺杆式空压机、净化装置和储气罐等组成，输送气源经净化后空气品质达到：含油＜5mg/m3，压力露点≤+2℃，含尘＜5mg/m3，仪用气源经净化后空气品质达到：含油＜1mg/m3，压力露点≤-20℃，含尘＜5mg/m3，仪用气源可以从输送气源上接出，空气压力要达到0.7MPa。
发送系统，是气力输送系统的核心部分，发送装置的类型要根据工程原始设计条件经过计算后才能确定。纽普兰气力输送系统可根据不同的条件，选用L型、T型、NPT型等类型的发送装置，系统出力可达到80～100t/h，输送距离可达100～1500m。下面以NPT型发送装置为例，说明其组成。
1. 手动检修门2. 气动进料阀(圆顶阀)  3. 气动平衡阀 4. 发送器 5. 进气阀组  6. 气动出料阀 7. 排堵阀组
图一 NPT型发送器工作原理示意图
如图一所示NPT型发送装置的工作原理：a. 系统运行前，先进行初始化调整（所有阀门应处于关闭状态）；b. 进料阀密封圈泄压，延时1~2秒，打开进料阀和气动平衡阀，物料进入发送器至料位计动作，进料阀和平衡阀关闭，延时2秒，进料阀密封圈充压至设定压力（一般为0.4MPa），至此进料过程结束；c. 打开出料阀，当出料阀开到位后，打开进气阀，输送空气导入发送器，开始进行输送；d. 当管道的输送压力下降至设定压力（一般为0.03MPa，现场可调）时，关闭进气阀，至此输送过程结束；e. 关闭出料阀，系统准备进入下一次循环；f. 进入灰库的空气经布袋除尘器排出灰库。
由于系统的流速较低，故输送管道的直管采用普通无缝钢管，管路弯头采用大曲率半径的弯头，可以减小物料流动的阻力，并在弯头的背部增加耐磨材料，以保证弯头的耐磨性能。
本系统在管路上设置了1套自动排堵装置，即在出料阀的出口接一套排堵阀组至烟道或灰斗的高料位以上，这套排堵装置的原理是使用正吹、反抽法进行排堵。当输送管路上的压力开关探测到输送压力高于设定压力（此压力根据现场工况设定）并保持一段时间不下降，系统会自动转入排堵程序。首先打开排堵阀组中的气动球阀，这时输送管道中的物料会有一定的松动，延时一定时间后，关闭排堵阀组中的气动球阀，然后打开进气阀，对松动的物料进行冲击，如果压力还居高不下，再重复上述步骤，如此重复几次，直到管道吹通为止。
1.2 控制系统
控制系统主要有两种，一种是由安装在除灰控制室内的上位机、PLC机柜及安装在现场的电磁阀箱组成。运行人员在除灰控制室内通过CRT工作站完成对整个除灰系统工艺参数及设备的集中控制，当设备出现故障时，在CRT的系统画面上，自动发出报警信号。系统的软手操功能可以实现在CRT上强制启、停控制。除灰系统的工艺参数、设备运行状态可以通过打印机打印。正常情况下系统通过PLC自动运行，当设备出现故障时，可以采用现场手动控制，排除故障后再恢复程控运行。另一种是不带上位机的控制系统，由PLC机柜及安装在现场的电磁阀箱组成，PLC机柜可以安装在控制室，也可以安装在现场，与前一种方式的区别仅在于不能通过画面进行监视和没有软手操功能，当然可以根据用户的要求在PLC机柜上制作模拟屏。
1.3 特点
通过分析纽普兰气力输送系统的组成，可以总结出它的一些优点：a. 系统配置简洁。系统内运动部件少，其中进料阀、出料阀、进气阀为转动部件，其它均为固定设备，因系统可连续运行，灰斗基本不存灰，故灰斗不需设置气化装置；b. 系统输送灰气比高，能耗低。由于系统采用高密度的低压栓流式输送，消耗较少的压缩空气可以输送较多的物料，跟其它输送形式相比可节省空气量约30％；c. 系统输送流速低，管道磨损小。系统的输送原理决定了系统的流速较低，而气力输送的管道磨损与输送流速成立方比例，降低管道流速必然大大降低管道磨损；d．系统投资少，年运行维护费用低。由于系统配置简洁，运动部件少，要求的电除尘器安装高度也较低，因此只需较小投资。而且由于设备可靠，易损件少，检修维护量少，系统能耗低，所以只需较低的费用就可保证系统安全可靠运行；e．进料阀采用国际先进的气动圆顶阀。阀门结构可靠，寿命长，检修维护简便，采用先进的气封式结构，阀门启闭时阀芯与可充气密封圈之间无接触，保证使用寿命可达50万次（纽普兰公司专有技术）；f. 出料阀采用独特的气动圆柱旋转阀。此阀门专为栓流式气力输送系统研制。阀芯与管道平滑过渡，无曲率变化，阀门结构可靠，适合于浓相栓流式输送，保证使用寿命为50万次（纽普兰公司专有技术）；g．阀门气动执行器性能可靠，寿命长，推力大。气动执行器采用全封闭回转推杆式，采用直缸驱动，封闭腔内轨迹转换，回转输出，即使用于恶劣工况，也不会由于执行器密封件的磨损而导致内泄露（纽普兰公司专有技术）；h．系统控制水平高。系统控制采用先进的可编程控制器（PLC），有自动控制、远方软手操和就地控制三种控制方式，正常情况下采用自动控制方式。控制系统可实现运行数据和故障信号采集自动化，对运行数据自动分析和故障判断，并对系统中的故障实现分类报警。
1.4关键部件
我们知道，气力输送系统要解决的关键问题是密封和磨损问题，而密封问题又是关键中的关键，因为密封问题解决不了，就必然导致磨损。纽普兰系统中的进料阀是系统中唯一承压的阀门，因此进料阀的密封问题成了整个系统的关键。如图二所示的进料阀它采用了先进的气密封结构，其工作原理如下：进料阀是一个球面结构，在开关过程中阀芯4与密封圈3处保持有1mm间隙，保证阀芯在开关过程中不产生摩擦，使其可以无接触的方式运动。进料阀的气动元件为全密封气缸结构，直接驱动进料阀阀芯4转动，有效地防止了灰尘进入驱动气缸中造成磨损、泄漏等问题。进料阀的橡胶密封圈充气膨胀以后紧紧地压在球面阀芯上，使其形成一个非常可靠的密封。我们知道，阀芯的两边存在压力差，这样残留在阀芯表面的物料颗粒就有移动的趋势，由于密封圈是软质密封，它能够包容颗粒，使之陷入密封圈且贴着阀芯的表面，从而限制了颗粒的移动，因而一定程度上降低了磨损。在正常工作条件下，使用寿命为50万次，另外维护简单，更换密封圈容易。
2 结语
纽普兰气力输送系统在中国短短的几年除灰设备改造中，已迅速突显出其优秀的性能和重要地位。先后在上百家电厂除灰系统改造中屡屡中标，特别是30万机组几乎百发百中。其先进、科学的输送机理，可靠、实用、廉价的设备，连续使用3年，基本无维护量。特别适合于我国目前电厂的灰输送系统改造。

小阿飞

我的帖子怎么变得那么窄啊？请管理员编辑一下吧

能源环保

如果有格式上问题，发贴的时候不用选择 《所见即所得模式》 这种模式会复制网页代码，粘到帖子里面代码会相互干扰。