关于先导式气力输送系统的应用摘要：国家能源集团山西神头第二发电厂原系统耗气量大、空压机用量大、输送能力小、输送频次高、流速快、管阀系统磨损维护工作量及费用大。
同时，气力输灰系统出力受限，现有系统在掺烧煤泥、低热煤时系统不能满足出力要求，且堵管现象严重，现在系统使用的是仓泵底部流化，每个仓泵有3个流化进气单向阀组件，容易倒灰等，检修工作点多，增加了大量的检修工作量。
采用了新的先导式输灰方式，对原输灰系统进行了全面的改造，解决了以下几个问题：一是要解决系统的能耗问题，增加输灰系统备用空压机的数量，二是要解决整个输灰系统磨损严重的问题，三是提高输灰系统出力、增强输灰系统适应性。
关键词：先导式输灰；节能；不堵管；提高出力一、应用背景神头第二发电厂2x500MW机组，输灰系统采用双套管密相气力输送系统，通过压缩空气将电除尘灰斗收集的飞灰用双套管输送到灰库，属气力密相正压输送方式。
锅炉燃烧设计煤种为当地劣质洗煤，设计煤种灰分最大达40％，飞灰输送距离约200米，垂直爬升高度是25米，最大出灰渣量102T／H，其中渣量10％，灰量90％，电袋除尘器效率99.95％以上。
每台炉的各个电袋除尘器每个灰斗设置一台输送罐，相应输送罐串连组成输送单元，输送单元并入对应的输送管道，形成双套管气力除灰系统。
每台炉的除尘器一电场A侧4个输送罐组成一个单元；一电场B侧4个输送罐组成一个单元；二电场A侧4个输送罐组成一个单元；二电场B侧4个输送罐组成一个单元；三电场A侧4个输送罐组成一个单元；三电场B侧4个输送罐组成一个单元；四电场A侧4个输送罐组成一个单元；四电场B侧4个输送罐组成一个单元。
其中一电场A侧，一电场B侧，分别用1条DN250的输送管道。
二电场A侧，二电场B 侧，分别用1条DN200的输送管道。
三电场A侧，三电场B侧，合用1条DN200的输送管道。
四电场A侧，四电场B侧，合用1条DN200的输送管道。
二、系统改造概况1.在除尘器输灰用压缩空气储气罐出口母管至1、2号炉除尘器压缩空气母管上安装流量计，测量输灰压缩空气用量。
2.从压缩空气母管引出各除尘室输灰用气管，安装除水过滤器、减压阀等压缩空气净化装置。
3.2号锅炉输灰系统改造后，一电场各用一根输灰管道、二、三、四电场合并用一根输灰管道。
具体为：(1)一电场8台仓泵串联使用1根输灰管道至灰库；(2)二电场8台仓泵串联使用1根输灰管道至灰库；(3)三电场8台仓泵串联使用1根输灰管道合并二电场输灰管道至灰库；(4)四电场8台仓泵串联使用1根输灰管道合并二电场输灰管道至灰库；(5)沿输灰管道敷设安装伴气管道，给先导阀提高压缩空气，同时在伴气管道末端安装排污阀，相对低点安装疏水阀。
(6)沿输灰管道每间隔一定距离安装先导阀，仓泵间为1-2米/个，仓泵外一般3-4米/个。
(7)输灰系统的配气系统只保留原输送系统的主进气，所有的二次气、防堵助吹气等全部取消。
(8)优化控制逻辑以适应系统运行。
三、气力输灰介绍（一）传统气力输灰气力输送是一门利用有压管流输送粉粒状物体的输送技术，它具有生产率高结构简单，可升可降，操作方便，长距离输送不受地域影响的特点，而且在输送过程中可以进行汇合、分流、混合、粉碎、分级、干燥、冷却除尘等工艺操作，过程封闭既保证物品不受潮、污损或混入异物，又能满足环境保护的要求。
气力输灰的形式分为浓相、稀相、正压、微正压、负压等多种形式。
目前来说，国内使用较多的是浓相气力输灰。
在浓相气力输灰系统中，堵管、远距离、磨损是相互制约和相互矛盾的，为了解决堵管，只有增加系统的用气量，增加系统的磨损，反之，系统容易发生堵管，一旦发生堵管处理不及时，容易发生恶性循环，从而造成一系列的严重后果，例如除尘器放灰、机组降负荷、除尘器跳闸等。
传统浓相气力输送控制过程主要分为4个阶段，即进料阶段、流化阶段、输送阶段和吹扫阶段。
（二）先导式输灰1.先导式输灰特点1.1永不堵管提高输灰系统的输送效率，由于堵管现象的消除，相应节省了处理堵管时间，一定程度上保证系统长时间连续运行，使输灰系统进入良性循环状态。
可适应任何粉体物料的输送系统，安装自动成栓阀后系统永远不会发生堵管，且可靠性非常高，即便想人为让系统堵管几乎都没有可能。
1.2远距离输送目前成功案例中在国内、外众多输送设备厂家中唯一可以实现真正的远距离（例2000米以上的）且可以稳定运行的，只有新型栓塞输送系统。
当输送距离超过800米时，常规输送系统必须通过合理的配气、控制等进行调节，此时只能降低系统的灰气比；当输送距离超过1200米时，常规输送系统必须增加管路增压器，以进行对管道内的物料二次流化，防止气灰分层，又一次降低灰气比、增加系统流速、增加管道磨损；1.3低能耗、效率高常规输送系统输送分为四个过程，进料、加压流化、输送、管道吹扫；先导输灰系统只三个过程，进料、加压输送，省略了管道吹扫；管道吹扫的过程有以下几个特点，流速高、灰气比小、浪费大量压缩空气。
先导输灰系统可以实现所有物料的满管输送，流速低，仓泵里面没有灰时就可停止输送，在管道内的物料不会影响下一个过程的输送，不会堵管。
同等输灰管径输送量是常规输送系统的一倍以上，同等的系统配置，使用先导输灰系统后，输送能力可提高一倍以上。
本系统的用气量单独安装流量计进行计数（就地式），对系统用气量进行考核，改造前先安装流量计，对原系统用气量进行计量，双方确认用气量结果后，再对改造后的用气量进行计量，前后对比节气量效果达到50～70%。
1.4磨损小先导输灰系统因为是满管输送，所以输送流速低，流速和磨损成正比，对管道弯头等的磨损比常规输送系统低很多。
输送流速平均不超过5m/s，灰库端不超过8m/s。
输灰设备、管道同样材质的情况下先导输灰系统的使用寿命是传统输灰系统的2-3倍。
1.5简配置系统配置相当简单，没有繁琐的控制，没有繁琐的配气，仓泵只有主进气一个进气点，所有的仓泵流化、一次气、二次气都不需要，减少的系统的故障点、控制点。
总述：先导输灰系统技术，系统运行稳定，不堵管，磨损小，输送效率高，无故障运行，用气小。
2.先导式输灰原理2.1装料时间：装料时间一般有二种控制方式，一种是时间、一种是料位信号，但先导式系统最好要达到料位信号最佳，让仓泵尽可能的多装料，一次的输送量越多越好。
2.2只保留一个主进气，因为仓泵内满料，让仓泵迅速升压，以启动栓塞系统工作。
2.3栓塞系统被启动后，先导式系统触发，永远启动介质流动方向的一个栓塞阀自动启动。
2.4布置在输灰管道上的栓塞阀开启压力各不相同，根据输送现场情况进行调节，可实现点进气，哪里堵管哪里进气，不堵管的地方不进气，以达到最佳输送效率。
2.5本系统的工作原理好象是接力赛，前一个成栓阀的作用负责把输送介质传递给后面一个成栓阀，先导式的作用就就好象是一个的推车，但是又加了一个人在前面拉车，这样一推一拉，更有利于输送，且输送要求气源压力更低，又好比汽车，原来二驱，加入先导系统后成了四驱。
四、应用效果及结果分析1号机组与2号机组在压缩空气母管都装有相同的智能涡街流量计（为1、2号炉除尘输灰总用气量），该流量计出厂前已经过校准并调零，流量计示值准确。
经试验各方认可，可以作为试验数据的来源。
分别在6天时间内，记录1、2号机组流量计的空气耗量累积值，计算各自的每天耗气量并对比其节气率对比。
1.在1号炉除尘器输灰用压缩空气储气罐出口母管上安装智能涡街流量计（为1炉除尘输灰总用气量），安装完成后开始统计累计流量（按天统计），于2022年11月02日10:00开始至2022年11月07日10:00结束。
2.在2号炉除尘器输灰用压缩空气储气罐出口母管上安装智能涡街流量计（为11炉除尘输灰总用气量），安装完成后开始统计累计流量（按天统计），于2022年11月02日10:00开始至2022年11月07日10:00结束。
五、试验结果：1.1号、2号炉输灰系统全天耗气量试验：1号炉输灰系统全天耗气量开始时间为：2022年11月02日10:00，结束时间为 2022年11月07日10:00，试验阶段保持输灰系统正常运行。
2号炉输灰系统全天耗气量开始时间为：2022年11月02日10:00，结束时间为 2022年11月07日10:00，试验阶段保持先导输灰系统正常运行。
试验结果如下表所示：二号炉输灰系统（改造后）耗气量与一号炉输灰系统（未改造）耗气量对比表六、结论对国家能源集团山西神头第二发电厂#2号机进行的先导式输灰改造以及改造后评估试验，通过上述6天的数据对比在相同负荷、相同入煤量的情况下可以看出1号炉的平均每天耗气量为58591m³，2号炉的平均每天耗气量为25041m³，10、11号炉的平均每天耗气量对比（58591-25041）/58591×100%=57%。
以上结果已达到节气量不低于50%的技术协议要求。
同时，还能大大提高输送能力，对火电企业的经营发展，节能环保的贡献非常大。
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