1、除灰系統(tǒng)的發(fā)展

　　管道物料輸送是用有壓氣體或液體作為載體在密閉的管道中達(dá)到運(yùn)送散料或容器的目的。它有別于常見的輸水、輸氣或輸油等單相流，而屬于多相流，即氣固、液固或氣固液兩相和三相流輸送。氣力輸送系統(tǒng)屬于其中應(yīng)用較為廣泛的一類。

　　我國是一個(gè)產(chǎn)煤大國，又是一個(gè)以火電為主的電力生產(chǎn)大國，在很長一段時(shí)間內(nèi)火力發(fā)電一起占據(jù)主導(dǎo)地位，且在短時(shí)間內(nèi)這種局面依然不會(huì)改變。我國火電廠的燃煤大多又都屬于劣質(zhì)煤，灰分高是普通現(xiàn)象，每年排放的數(shù)以千萬噸的灰渣僅給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)帶來了巨大壓力，必須進(jìn)行有效的處理才能保證安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的運(yùn)行。

　　上世紀(jì)五、六十年代，我國火電廠輸灰系統(tǒng)都比較簡單，幾乎均為低濃度的水力輸灰，即所謂的“3泵2管1溝”的單一模式。為了節(jié)水，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，減少灰場用地和投資，以及灰渣綜合利用等方面的要求，漸漸向多類型探索發(fā)展，先后發(fā)展了高濃度水力輸灰、機(jī)械輸灰和氣力輸灰技術(shù)。

　　氣力輸送技術(shù)應(yīng)用于燃煤電廠約始于上世紀(jì)20年代，主要用于除塵器區(qū)域的干灰輸送。但直到50年代中后期，國內(nèi)少數(shù)燃煤電廠才開始接觸使用氣力輸送系統(tǒng)，主要是負(fù)壓形式；60年代以后，倉式氣力輸送技術(shù)開始得到應(yīng)用；直到進(jìn)入80年代，國內(nèi)眾多電廠開始陸續(xù)引進(jìn)國外各種類型的輸送設(shè)備及相關(guān)技術(shù)，氣力輸送技術(shù)在火電廠行業(yè)開始得到蓬勃發(fā)展。

　　2、優(yōu)勢與劣勢

　　水除存在很多問題，特別隨著國家對環(huán)保的重視和對水資源的保護(hù)，節(jié)水、節(jié)能減排已成為對燃煤發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)的重要目標(biāo)，這個(gè)大家都比較清楚了，主要問題如下：

　　(1)灰渣與水混合后，將失去松散性能，灰渣所含的氧化鈣、氧化硅等物質(zhì)亦要引起變化，活性降低，不利于灰渣的綜合利用。

　　(2)灰渣中的氧化鈣含量較高時(shí)，易在灰管內(nèi)結(jié)成垢污，堵塞灰管，難以清除。

　　(3)除灰水與灰渣混合多呈堿性，pH值超過工業(yè)“三廢”的排放規(guī)定，不允許隨便從灰場內(nèi)向外排放，不論采取回收或處理措施，都需要很高的設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。

　　(4)浪費(fèi)土地資源。一般灰場庫容要按發(fā)電廠裝機(jī)容量所排放的灰渣量不少于貯存10年的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此需要占用大量土地。同時(shí)，灰場一般距離電廠較遠(yuǎn)(幾公里至十幾公里)，沿程管道同樣需要占用一定數(shù)量的土地，造成資源浪費(fèi)。

　　氣力除灰與傳統(tǒng)水力除灰和機(jī)械除灰相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)節(jié)省大量沖灰水，節(jié)省資源；

　　(2)輸送過程中，灰的固有活性和其它物化特性不受影響，有利于粉煤灰的綜合利用；

　　(3)減少灰場占地；

　　(4)避免了灰場對地下水和周圍環(huán)境的污染；

　　(5)不存在灰管結(jié)垢和腐蝕的問題；

　　(6)系統(tǒng)自動(dòng)化程度大大提高，所需運(yùn)行人員較少；

　　(7)設(shè)備簡單，占地面積小，便于布置；

　　(8)輸送路線選取方便，布置靈活；

　　(9)便于長距離集中和定點(diǎn)輸送，等等。

　　但人們也普遍關(guān)心的是氣力輸送方式有如下不足：(1)、與機(jī)械輸灰相比，動(dòng)力消耗較大，管道磨損比較嚴(yán)重；(2)、輸送距離和出力受到一定限制；(3)、管道產(chǎn)生堵管，給運(yùn)行維護(hù)帶來很大不便；(4)、對于正壓系統(tǒng)，若維護(hù)不當(dāng)，容易對周圍環(huán)境造成污染；(5)、對運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)要求比較高；(6)、對粉煤灰的粒度和潮濕度都有一定限制，粗大和潮濕的灰不宜輸送。其中，正壓輸送方式普遍困擾用戶的難題就是管道磨損和堵管。隨著技術(shù)的發(fā)展，以上問題均可通過一定的方法進(jìn)行處理，任何技術(shù)的應(yīng)用都有一定的前提條件，也不可千篇一律，生搬硬套。

　　3、除灰系統(tǒng)的主要類型及國內(nèi)應(yīng)用

　　(1)負(fù)壓輸送

　　負(fù)壓輸送是較早出現(xiàn)的氣力輸送形式，其主要設(shè)備包羅茨風(fēng)機(jī)、真空泵、抽氣器，適用于多點(diǎn)受料向一處集中輸送，不存在跑灰、冒灰現(xiàn)象，工作環(huán)境相對清潔。但受真空度極限的限制，系統(tǒng)出力和輸送距離都受到一定限制，流速較高，磨損嚴(yán)重，應(yīng)用領(lǐng)域有限。

　　國內(nèi)較早應(yīng)用負(fù)壓的輸送石橫電廠，引進(jìn)的是美國ALLEN公司技術(shù)。上安電廠、福州電廠、寶鋼自備電廠等也有較早的負(fù)壓應(yīng)用先例。負(fù)壓輸送技術(shù)目前在國內(nèi)應(yīng)用已較少，僅在特定領(lǐng)域和特定環(huán)境條件下適用。

　　負(fù)壓集中+正壓輸送形式在印度市場有較為廣泛的應(yīng)用。

　　(2)低正壓輸送

　　除塵器灰斗下安裝氣鎖閥，在輸送風(fēng)壓(如回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī))的作用下以正壓形式將氣灰混合物輸送至灰?guī)?，特點(diǎn)是輸送壓力較低，輸送距離和輸送出力相比負(fù)壓輸送得到較大提升，但流速同樣較高，磨損嚴(yán)重，需對管道采取特殊處理措施。

　　國內(nèi)較早應(yīng)用此種輸送形式是安徽平圩電廠、北倫港電廠等，均為600MW級機(jī)組，引進(jìn)的同樣是國外技術(shù)，如美國ALLEN、UCC、澳洲FLAKT等。平圩電廠已改造為國產(chǎn)雙套管輸送系統(tǒng)，北倫電廠原系統(tǒng)目前仍在使用。

　　(3)正壓輸送

　　經(jīng)歷了低正壓輸送技術(shù)的發(fā)展，流態(tài)化倉泵輸送技術(shù)開始廣泛發(fā)展，包括上引式、下引式等，輸送壓力提高，輸送距離和出力進(jìn)一步得到大幅提升，空氣動(dòng)力源開始廣泛使用空壓機(jī)，灰氣比大幅提高，磨損問題得到改善，得到了較為廣泛的應(yīng)用。

　　國內(nèi)較早應(yīng)用此種輸送形式是太原一熱電廠、曲靖電廠等，引進(jìn)的同樣國外技術(shù)，但目前該技術(shù)已大規(guī)模國產(chǎn)化，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)多家電廠。

　　(4)雙套管輸送

　　針對正壓輸送易出現(xiàn)的堵管、磨損等問題，德國MOLLER公司研制了特殊的雙套管輸送技術(shù)，國產(chǎn)最早應(yīng)用于嘉興電廠、楊柳青電廠、三河電廠、河律電廠、太倉電廠等，輸送距離均在1000米左右，目前很多系統(tǒng)都還在運(yùn)行。該系統(tǒng)最大特點(diǎn)是解決了輸送堵管問題，使得輸送距離大幅延長，實(shí)際應(yīng)用工程已達(dá)2800米，同時(shí)輸送流速低、濃度高，使得磨損問題也得到較大改善。該技術(shù)目前已完全國產(chǎn)化，在K壁電廠、嘉興電廠、平圩電廠等得到廣泛的應(yīng)用。

　　4、氣力除灰技術(shù)未來發(fā)展方向

　　國內(nèi)火電行業(yè)近些年蓬勃發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年1～12月份，火電完成投資980億元，同比增長25.2%；火電新增裝機(jī)規(guī)模4751萬千瓦，比去年同期多投產(chǎn)1346萬千瓦。面對能源消費(fèi)低迷、產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、新電改的沖擊、環(huán)保政策的加碼等因素的不利影響，抓住電煤市場“跌跌不休”和金融市場相對寬松的有利時(shí)機(jī)，以五大發(fā)電集團(tuán)為代表的發(fā)電行業(yè)經(jīng)營發(fā)展“逆勢而上”，亮點(diǎn)紛呈，經(jīng)營指標(biāo)大多創(chuàng)下2002年電改以來的“13年之最”。2015年2月，我國人均裝機(jī)歷史性突破1個(gè)千瓦，新建機(jī)組市場持續(xù)升溫。雖然進(jìn)入2016年，受宏觀經(jīng)濟(jì)尤其是工業(yè)生產(chǎn)下行、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、供給側(cè)改革以及全球氣溫等因素影響，火電建設(shè)步伐放緩慢，年利用小時(shí)數(shù)連續(xù)下降，但整個(gè)市場的投資機(jī)遇還是有的。

　　就氣力除灰系統(tǒng)而言，目前除灰系統(tǒng)所有技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備已全部國產(chǎn)化，并得到了國產(chǎn)諸多項(xiàng)目的運(yùn)行檢驗(yàn)，已完全滿足國內(nèi)火電蓬勃發(fā)展的要求，用戶不必再苛求進(jìn)口設(shè)備，不相信國人技術(shù)。

　　本著節(jié)能環(huán)保、綠色發(fā)展的方向，加上近些年互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高濃度輸送+智能化控制的氣力除灰系統(tǒng)必然是未來發(fā)展的重點(diǎn)方向。高濃度輸送可以在同樣的基本條件下節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，提高效率；智能化控制可以進(jìn)一步提升目前除灰系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，降低人工維護(hù)工作量，甚至實(shí)現(xiàn)無人控制，還可以根據(jù)不同工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，綠色發(fā)展。