气力输灰管道堵塞的原因分析

王文明

摘要：本系统所存在的缺点是不能进行远距离输送，输送距离超过500m以后，往往引起管道中的物料分层沉降，造成堵管，特别是输灰管道现场布置复杂，弯送较多，再加上燃煤发生变化时，输灰系统很有可能发生无法正常投运，造成主体设备被迫停运，发生严重后果。

关键词：气力输灰；管道堵塞原因；

前言：我公司气力输灰系统与电收尘器配套使用，输灰管道距地面高度7m；输送管线长约180m；输送高度约20m；输送空气压力为0．6-0．7MPa；正常运行输送空气用量约8m3／min。自2003年输灰系统投运以来，经常出现管道堵塞故障，影响系统的正常运行。

一、输灰系统的输送原理

输灰系统开始运行时进料阀打开，上游设备下来的物料进入发送器，待物料进入量达到设定值时，料位计发出信号，进料阀自动关闭并充压密封。控制系统检测密封压力到位后，开启出料阀，系统确认出料阀开启后，开启输送进气阀组，压缩空气向发送器充压将物料从发送器送进管道开始输送。空气以0．3—0．4MPa的压力推动物料到灰库，平均输送速度约5m／rain。

二、气力输灰管道堵塞的原因

气力输送是在密闭的管道中以气体为载体来输送物料。由于物料相对于管道产生运动，因而对管道产生磨损是无法避免的。在某些特定的情况下还会产生物料运动不畅的现象，即可能产生堵塞。由于物料性质、管道状况、气源机械运行情况以及操作方式乃至天气变化等因素均可能产生物料堵塞，尤其是在密闭状况下工作，上述情况的变化往往不易察觉，难以提前采取防堵措施，从而使得堵塞往往突然出现，措手不及，对生产影响很大。气力输灰在正常情况下，灰被流动的压缩空气悬浮在管道中并被带走，但灰在重力作用下，一部分会逐渐沉降。因此愈接近管道底部，灰的浓度就愈高，而空气受到的阻力就愈大，速度就愈低。由于速度的降低，会有部分灰沉降到管道底部。当沉降的干灰数量在一个输送周期内不足以堵塞管道时，输送可正常运行。输送周期结束时，通过吹灰程序将沉降在管道底部的干灰吹扫干净。相反，当沉降的于灰数量过多时，会造成堵管，输送就不能进行。由此可见，堵管实际就是在输送过程中，干灰在本身重力作用下过量沉降的结果。由气力输灰堵管产生原理可见，避免输送过程中堵管有两个方法：①使输送过程中所有的干灰不沉积在管道底部，即输送速度足以使灰悬浮于管道之中。②即使有部分灰沉降，但沉降在灰管底部灰量不足以产生堵塞。

二、处理措施

在输送过程中，当输送时间超过正常输送时间2—3倍或大于30min，输送压力较高并没有明显下降趋势，该输送就判定为失败(既发生堵管)。管道一旦发生堵塞，首先要确定堵塞的部位，是全线还是局部堵塞，通常用小锤敲打管道，通过声响就能查出堵塞的位置，而后视堵塞情况采取有效措施、排除故障。

1.排堵方法一。(1)启动输灰系统排堵程序；(2)将输送空气管道上的手动进气阀关闭；(3)将排堵阀打开，使压力下降到“0”MPa后，将排堵阀关闭；(4)重新打开输送空气管道上的手动进气阀；(5)对该输送系统进行吹扫判断，压力升高后可以自己结束，则管道被疏通。如果压力升高后，仍被判断为堵管，则继续按上述步骤进行就地排堵；(6)排堵结束后，对管道进行24次吹扫，进一步对管道的状态进行判断。吹扫的最高压力与平时吹扫时最高压力相同，则判断为管道正常，可以恢复运行。在上述方法无法排除堵管时，可以将主泵(或其他泵)上的手动排气阀在有较高压力的情况下打开；通过此方法可以将管道内的灰抽回到泵内。

2．排堵方法二。如果上述程序仍不能排堵，进行如下程序：(1)如果是局部轻微堵塞，可将仓泵压力升高，使整个系统处在高压状态，而后用铁锤敲打堵塞部位，使其中的物料松散，便可排除，不须拆开管道；(2)如果堵塞严重，则必须将管道在堵塞处拆开，拆开前必须使系统压力下降为O，拆开后再启动系统吹扫程序；直到堵塞的管路被排通；(3)系统恢复后，重新落料时，可以将落料时间和循环间隔时间设置较小的参数，并逐渐增加。

3．排堵方法三。在输灰管道发生堵塞时，观察输灰程序中的输灰压缩空气压力曲线，根据堵管时的输灰压力曲线特征判断故障原因并提出解决方法。(1)压力曲线特征：压力曲线在高位振荡。超过正常输送时间2～3倍并大于30min时，即可判断发生堵管，此类堵管原因为：管道内堵有大块的物料。处理方法有如下两种：①压力曲线振幅较小时，可将泵间管道解体，取出大块的物料。

②压力曲线振幅较大时，需要确定堵塞的位置，将管道解体，取出大块物料。

四、防范措施

4．1提高输送速度。提高输送速度是有效防止因灰径增大而产生堵管的措施之一。当电除尘器某一电场因故障停运时，应提高下一电场输送压力，以增大其输送速度。另外，由于电除尘器不同电场干灰粒径是不同的，因而其输送速度也应有所不同。且是根据一电场干灰粒径设计，这对二、三、四电场的干灰输送是偏高的，不必要的是增加了对灰管磨损；二是能耗增加。由于初始设定不合理，因此造成了输送过程中消耗大量压缩空气，单机运行时动用了3台空压机中的2台，随后组织检修人员检查孔板，重新设置孔板；重新调整时间控制，二电场单循环进料开始条件设定为灰斗低料位计触发。经过以上调整，二电场基本接近正常运行，消耗的压缩空气大量减少。经过对一、二电场进行试验调整，-1机组输灰系统运行情况得到改善，单台空压机已经基本满足运行要求。

4．2减少输送灰气比。当灰径增大时，如果输送速度不变，降低管道进口处干灰浓度即灰气比是防止堵管的最有效措施。减少灰气比，相应减少了沉降的干灰量。在处理堵管的实际工作中，经常应用该措施防止堵管。当电除尘器某一电场因故障停运时，需要运行人员将这一电场仓泵的落料时间相应缩短。因为正常运行时仓泵要装满灰才输送，而将仓泵的落料时间相应缩短后仓泵未装满就进行输送。此时输送灰气比相应降低，从而避免了堵管。

4．3增设助吹装置。气力输灰系统中仓泵之间的管道采用的是双套管，双套管特殊管道结构就是在输料管道的上部装有一直径较小的内管，内管每隔一定的间距开设有一特定的开口，其吹扫的压缩空气来自空压机，吹扫装置的启动与压力变送器联动。当输送管道内压力升高到设定值时，吹扫装置自动开启，通入压缩空气以增加输送动力，避免堵塞。在此设计的基础上，根据本系统设备的实际运行情况，在输灰管道下降段的末端加装了助吹装置，这种助吹装置就是气力输灰过程中维持灰粒以一定速度输送装置。由于增加了输送空气量，一方面使灰粒输送速度得以提高，另一方面减少了其输送的灰气比。但增设助吹系统后，耗气量以及对管道的磨损将相应增加。

4．4减少输灰量。减少输灰量就是减少一个输送周期内的输灰量，一般通过将仓泵容积减少而实现。但本工程所采用的仓泵已设计并安装完成，所以只有通过调整仓泵的落料时间来实现，一个输送周期内输灰量的减少，减少了一个周期内沉积在管道内的干灰量，从而避免因沉积干灰量过多而造成的堵管。即使有部分沉积也不致于产生堵管。但这样的输送方式进料阀、出料阀及进气阀等启停非常频繁，其磨损比较严重，如果这些阀门质量不高，反而影响系统的运行可靠性。

结束语：经过上述的技术改造和重新调整后，输灰系统的运行稳定性得到极大提高。缺陷发生率大幅下降，工作环境也得以极大地改善。由此可见，系统设计再好，如果没有设备安装的可靠质量以及合理运行方式的保证，也难以发挥其优越的性能。

参考文献：

[1]吴晓．柱塞式气力输灰技术．北京：中国电力出版社，2019．