双套管与单管对比

一、气力除灰系统技术特点

气力输送与传统水力输送和机械输送相比，具有明显的优点：1、节省大量冲灰水，节省资源；2、输送过程中，灰的固有活性和其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；3、减少灰场占地；4、避免了灰场对地下水和周围环境的污染；5、不存在灰管结垢和腐蚀的问题；6、系统自动化程度大大提高，所需运行人员较少；7、设备简单，占地面积小，便于布置；8、输送路线选取方便，布置灵活；9、便于长距离集中和定点输送，等等。

人们普遍关心的是气力输送方式有几下严重不足：1、与机械输灰相比，动力消耗较大，管道磨损比较严重；2、输送距离和出力受到一定限制；3、管道产生堵管，给运行维护带来很大不便；4、对于正压系统，若维护不当，容易对周围环境造成污染；5、对运行人员技术素质要求比较高；6、对粉煤灰的粒度和潮湿度都有一定限制，粗大和潮湿的灰不宜输送。其中，正压输送方式普遍困扰用户的难题就是管道磨损和堵管。

二 单管与双套管比较

气力输送系统的关键在于设备的选型、灰气比及能耗参数以及如何防止堵管和降低管道磨损，与传统单管输送方式相比，双套管气力输灰技术很好的解决了上述问题，下面简单介绍一下双套管技术，并与单管技术进行对比。 1、 双套管输送机理

双套管浓相气力输灰是一种正压浓相气力输送系统，与常规正压气力除灰相比，其最主要不同是该系统采用了特殊结构的输送管道，其工作原理是：在输灰管内上方增设一根辅助空气管，辅助空气管上每隔一定距离设置一个开口，开口中安装节流板，飞灰在输送气的作用下，以较低的速度向前运动。当管内飞灰出现沉积时，输送空气从辅助空气管中流过，并在开口处喷出，扰动沉积下的灰，将积灰扰动吹散，使飞灰继续向前输送。不断的挠动使飞灰输送实现密相、低速输送而不堵管，确保系统的安全可靠运行。 (1)、什么叫双套管

顾名思义，两根管道套在一起组成的整体称之为双套管。如图1所示：

1

外管 内管开口 内管

图1 双套管气力输灰管道示意图

(2)为什么不堵管

因为其特殊的内管结构：每隔一定距离开孔并安装有节流孔板。当输送管道中某处发生物料堵塞时，堵塞前方的输送压力增高而迫使输送气流进入内管，进入内管的压缩气流从堵塞下游的开口以较高的速度流出，从而对该处堵塞的物料产生扰动和吹通作用（图2），保证管内物料的正常输送。其最大的特点在于：自己判断堵管位置，自己根据堵管情况及时调整内管空气流速，形成“自平衡”，自己进行疏通。

图2 双套管气力输灰原理示意图

2、 双套管输灰系统与单管系统对比的主要性能特点

从类型上区分，北京国电富通公司采用的是双套管正压浓相紊流技术，***公司采用的是单管正压小仓泵浓相输送技术，对比如下： 序号 1 2 3 4 5 对比项目 输送类型 输送机理 启动方式 起始流速（m/s） 末端流速 国电富通 双套管正压浓相紊流 *** 备注 单管正压小仓泵浓相 正压浓相紊流 集团流+栓流 无压 有压 3~5 8~10 ≤12（一般不超过15） 18~20 2

6 7 8 灰气比（kg:kg） ≥30 ≥25 10次左右 高 单位时间输送次数 4－6 能耗 低 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 出力 大 小 管道磨损情况 较轻 阀门使用寿命 较长 灰斗下仓泵布置方每只灰斗配一只仓泵 式 一电场容积稍大，后续仓泵容积 电场与单管系统基本相同 输送方式 连续 仓泵检修 较省力 电除尘器灰斗是否是 需要设置流化装置 仓泵排气阀 有 灰管配置数量 较少 系统安全性 高 较长，实际工程达2200输送距离 米 排堵方式 自排堵 是否经常堵管 否 系统适应性 强 投资费用 稍高 较严重 较短 每只灰斗配一只仓 泵 较小 连续 较省力 是 有 较多 中 较短，一般700米以下 排堵管、助吹组件等 经常 弱 高 以400米左右为例 同等距离和出力情况下，双套管系统能耗低30%左右 同等距离情况下，双套管出力比单管系统高30%左右 基本相同 注：针对以上对比，有关条款说明如下：

? 启动方式：双套管系统输灰时无需在仓泵内进行流化，先开启出料阀，后开启进气阀，

保证起始速度由“0”开始缓慢上升，大大降低了对出料阀和管道的磨损；单管系统输灰时，需先打开进气阀，将仓泵内灰进行充分流态化（即我们通常所说的“憋压”），然后开启出料阀，才能保证灰与气充分混合不易造成堵管，但对出料阀和管道磨损就很严重。

? 流速与管道磨损：双套管系统起始流速3~5m/s，末端流速≤15m/s(通常情况≤12m/s),

平均速度为7-9m/s；单管系统起始流速通常在10m/s,末端流速约20m/s，而管道磨损

3

一般与物料流速的3次方成比例，所以双套管系统对管道磨损大大降低。因为流速低的缘故，双套管的管道、弯头使用寿命≥5年,目前实际运行的秦皇岛热电厂气力输送项目直管采用普通碳钢寿命已达11年；单管系统磨损较严重，通常寿命不超过3年。 ? 单位时间内输送次数:双套管系统采用“量多次少”的输送方式，每次输送较多灰量，

减少单位时间内的输送次数（每小时循环持数一般不超过6次），从而可以大大延长设备使用寿命；单管系统通常采用“少量多次”的输送理念，单位时间内输送次数多，阀门启闭频繁，必然会降低设备的使用寿命。

? 系统布置方式及管道数量：双套管系统可单仓、双仓或多仓成组运行，系统简单，工

程实际最多8个输送器串联组成1个输送单元，最多6个输送单元公用1根输灰母管，同样的项目双套管系统的管道数量要少于单管系统。我公司实际运行的业绩中，外高桥电厂（900MW）和聊城电厂（600MW）每台炉仅配置三根输灰管道，单管系统是无法实现的。

? 系统安全性：双套管系统能随时起停而不堵管；单管系统遇到突发状况而使系统停止

会造成系统堵管，安全性不如双套管系统高。

? 出力：相对于单管系统，同样的输送距离双套管系统要高出30％。

? 输送距离：双套管系统试验输送距离4500m，实际工程输送距离2200m；单管系统通常

超过700米输送就会比较困难，即使能输送，也要加大气量，加大阀门开度，造成管道磨损严重且频繁发生堵管。

? 适应性：双套管系统可用于除尘器粉煤灰、省煤器（空预器）煤灰、石灰石粉、炉底

干渣等物料的输送。物料最大粒径为5mm，最大比重为1.4t/m3。目前对很多电厂最大的困扰在于煤质变化的不确定性，造成机组灰量不稳定，时大时小，双套管系统对煤质变化适应较强，即使系统灰量超出设计出力，短时间内双套管系统也能保证系统正常输送，但单管系统一旦灰量超出设计范围，系统就会出现堵管、难以输送，灰斗出现料位，给正常生产带来很大安全隐患。

? 无压起动：双套管系统运行时，出料阀先打开，进气阀再打开，保证起始速度由“0”

开始缓慢上升，降低了对阀门和管道的磨损；单管系统通常需要“憋压”，所以进气阀需先打开向仓泵内充压，达到输送压力后出料阀再打开，对阀门和管道磨损比较严重。 由此看出双套管的作用是非常明显的，如果用普通管道代替双套管，不仅要影响整个系统的出力，对于系统管道和设备会带来更大的磨损，不利于机组安全运行，对于贵厂双

4

套管磨损问题，我公司近几年也对双套管加工工艺进行了改进，解决了双套管内管脱落问题，为了贵厂冬季安全稳定的运行，我公司建议重新更换部分双套管，并派技术人员到现场进行系统优化调试，可以解决贵厂耗气量大，设备管道磨损的问题。

5