煤粉气力输送支管状态监测系统设计
气力输送的设计要点
气力输送的设计要点气力输送广泛应用于水泥、石化、电力和冶金等行业中粉粒状物料的输送。
由于其具有布置灵活，所占空间小，可避开已有设备和建筑物等优点，因此特别适合于水泥厂的改造和扩建工程。
目前，新型干法水泥厂的生料入窑或入均化库、煤粉入窑或入分解炉大多采用了气力输送系统。
本文通过分析常用气力输送系统的性能特点和选型要求，指出了每种气力输送方法的差异和限制，并对气力输送的系统选择、供料器选择、空压机 风机 选择、经济性分析、物料特性对系统选型影响这五个设计要点进行了总结。
１系统选择１．１正压及负压系统正压系统是工业上最常用的，它适用于文丘里式、螺旋泵和仓式泵等绝大多数供料器。
在管路系统中安装两路阀就能实现多点卸料和喂料。
但多点喂料供料器过多，会造成大量空气泄漏。
特别是旋转叶片供料器，其泄漏量约占空气总供应量的２０％。
目前国内水泥厂输送生料、煤粉及水泥等粉状物料的气力输送系统基本上采用正压系统。
负压系统适宜于从多喂料点输送物料到一个卸料点。
它的优点是通过供料器的空气泄漏和压力降都很小，因而旋转叶片供料器能得到令人满意的使用效果。
该系统在国内常应用于小型散装水泥驳船的卸料。
１．２混合系统混合系统结合了正、负压系统各自的优点，在该系统中，负压部分把物料从多个喂料仓中吸走，而正压部分把物料送入多个卸料仓。
气源靠一台通风机或鼓风机提供。
双级混合系统比普通混合系统能更好地输送物料。
普通混合系统虽对许多车间内部的短距离物料输送较为理想，但由于系统压力小，物料输送量和输送距离均受到限制。
双级混合系统利用中间仓把负压和正压系统分开，并把负压和正压系统所需气源分成两个独立供气装置，这样可以分别选择最佳的真空泵和空压机。
由于存在二个独立系统，故整个系统需要２台料气分离器。
图１为双级混合系统，是一个典型的大中型散装水泥船卸料装置，卸料能力达到１００ｔ／ｈ以上。
它的２台空气动力源中１台可选用液环式真空泵；另１台可选用螺杆式或往复式空压机，在较小系统中则选用罗茨风机。
气力输送系统的设计要点
气力输送系统的设计要点【摘要】本文简要介绍了气力输送系统的分类和组成，并对气力输送系统设计中存在的一些重要问题进行归纳总结，为以后的工程设计提供参考。
【关键词】气力输送；分类；组成；设计要点0.前言气力输送是借助负压或正压气流通过管道输送粉料的技术。
与其他机械输送方式如斗提、皮带等相比，具有设备简单、布置灵活、占地面积小、操作及维修方便等特点，在钢铁、煤炭、电力、化工、粮食等行业得到广泛应用[1]。
气力输送系统设计的合理与否，对输送效率、运行成本和使用寿命都有重要影响，因此本文对气力输送系统设计中着重考虑的问题进行归纳总结，希望引起工程设计同行的重视，为将来的工程设计提供参考。
1.气力输送系统1.1气力输送的分类根据输送管中物料的密集程度，气力输送可分为稀相输送和密相输送。
稀相输送的混合比一般为0.1～25，输送气速为18～30m/s，高于浓相输送[2]。
根据输送管中气体的压力大小，气力输送可分为吸送式和压送式。
吸送式的输送管内压力低于大气压，能自吸进料，缺点是必须负压卸料，而且物料输送距离较短；压送式的输送管内压力高于大气压，卸料方便，物料输送距离较长，其缺点是须用给料器将物料送入带压的管道中[3]。
1.2气力输送系统的组成气力输送系统主要包括给料系统、输料系统、集料系统、动力系统和控制系统五大部分。
给料系统的作用是保证粉尘能够连续、均匀地进入输送管中，主要包括粉料缓冲斗、插板阀、旋转给料阀、给料器等。
由于吸送式气力输送的输送管内存在一定负压，能够自吸进料，故其给料器通常采用L型或V型给料器，压送式的给料器较复杂，一般采用船型给料器或仓泵。
输料系统是粉料输送的关键环节，由输送直管、弯管、吸气口、吹扫口等组成，输送管的布置对气力输送系统的压力损失、连续稳定运行有至关重要的影响。
集料系统的作用是使料气分离，并将粉料收集后集中处理，主要包括集料器、卸料阀、粉料储罐等。
集料器即除尘器，烟尘粒径小、混合比大时，应采用二级或以上的除尘设备，一般采用旋风分离器串联布袋除尘器即可满足收尘效率。
气力输送系统
气力输送系统
• 一般，低压力的正压系统的鼓风机设在物料入口处的前方，物料 通过旋转加料机在设计的加料速度下送入。在物料卸料点对没有 灰尘的物料可采用简单的旋风分离器从空气中分离出物料，但在 空气的出口处要加防雨罩。如果采用大型贮仓或筒仓收集物料， 可直接与管道相连，空气可经简单的带罩的开口排出。
• 对一些有潜在危险的物料要小心处理，不仅要保证操 作者的安全，而巳要履行国家的有关法规。采用全封闭 式的气力输送机，这虽然增加了系统的造价由于改善了 工作条件，最终减少了与环境有关的操作者生病缺勤， 因此也是值得的。
• 此外，影响考虑选择气力输送系统的因素还包括运输 工艺，环境污染，方便性气力，输送现系统有设备，经济性因各种因 素。
(1)正压输送系统
• 简单的正压输送系统是气力输送系统的最基本形式。在该系统 中空气(或气体)在进料口沿输送管道吹送散状固体物料，并将其 输送到终点卸入集料仓(图15-1)。这种系统一般采用通风机或罗 茨鼓风机吹入空气或其他气体，最大气压为101．32kPa。基本 上空气是从鼓风机吹入输送管道，散状固体物料则是从贮斗或贮 仓的底部加入输送管道，悬浮在管道的空气中沿输送管送至卸料 点。卸料点通常是另一种的料斗或贮仓用于物料重力沉落使气固 分离。这样带来两个基本问题，即如何使物料进入空气输送系统 和如何在终点把物料从空气中分离出来。因此要用加料设备供应 物料。有若干种管道供料机可以满足在该条件下将料斗中的物料 加到输送管中．像旋转加料机、螺旋加料机，文丘里管加料机。 所有这些加料设备都能在一定的控制速度下加料，并且都能连续 进行操作。
图15-2 空气输送斜槽
气力输送系统
电厂粉煤灰气力输送方案(热控部分)
粉煤灰气力输送方案（热控部分）1.1 概述共12台仓泵，各台控制方式相同1、仓泵运行过程：在正常工作时，一开始进气阀关闭，出料阀打开（进气阀关完后，加延时或行程开关），接着关闭出料阀（关完后加延时或行程开关），开启进料阀，当料加到一定位置时，料位计发出信号，关闭进料阀，开启进气阀，当仓泵达到一定压力时，电接点压力表高接点接通，开启出料阀，进行正常送料。
物料接近送完时，灰管压力会逐渐下降，当下降到预定压力时，电接点压力表低接点接通，关闭进气阀。
进入下一个工作程序。
2、吹堵过程：送灰管路应分段设有吹堵阀，可实现就地和上位机的关闭和开启功能。
1.2 气力送灰系统控制方式描述采用计算机程序控制(可编程控制器PLC+上位机监控站)。
本控制系统设程控站（PLC站）和运行人员LCD站、高速数据通讯网络及外围设备，对气力送灰系统进行集中监视、管理和自动顺序控制，并可实现远方手动操作和就地操作（就地控制箱已随工艺系统提供）。
PLC站分为主控站、操作员站和远控站。
PLC主控站和操作员站设在除尘器控制室内，其I/O模件可设在主控站内。
1.3 控制系统性能技术要求1.3.1总的要求1.3.1.1投标方应按规范书的要求提供气力送灰系统的控制系统，按单体模件进行报价，提供相应的技术参数，并对该参数负责。
1.3.1.2投标方所供应的设备必须在设计上、制造上保证气力送灰系统安全、连续和有效的运行。
所有设备必须技术先进且经过实践检验。
1.3.1.3全套气力送灰系统的控制为计算机程序控制（以下简称程控）系统。
1.3.1.4程控系统设计原则:1)单一故障不允许引起整个程控系统故障。
2)单一故障不允许引起气力送灰系统的误动作和拒动作。
3)控制功能由许多模件完成，当任一模件故障只引起与该模件有关的控制功能降低，而功能降低的部分可由操作人员人为干预得到补救。
4)采用以微处理器为基础的可编程序控制器(PLC)进行数据采集和控制，程控系统应能对整个气力送灰系统进行集中监视、管理、自动顺序控制。
基于静电感应和数据融合技术的锅炉煤粉流速浓度在线监测系统
基于静电感应和数据融合技术的锅炉煤粉流速浓度在线监测系统摘要：火力发电厂锅炉一次风煤粉速度和浓度的在线监测是长期以来未能获得良好解决的难题。
准确的测量和监测煤粉的流速和浓度，对于实现锅炉风粉的在线调平、提高锅炉运行的经济性、安全性具有重要的意义和价值。
本文首先对国内外煤粉在线监测技术最新进展和国内外应用现状进行了概述。
在深入分析各类技术优缺点的基础上，介绍了目前国际上最先进、最成熟的基于阵列式静电传感器和数据融合技术的煤粉流速浓度在线监测技术。
最后，结合这种新型煤粉监测技术在国内外火力发电厂的应用实例，给出了600MW机组在典型运行状态下的监测结果。
关键词：煤粉速度，煤粉浓度，气固两相流，火力发电，静电传感器1 引言目前，燃煤发电占我国总发电量的80%以上，煤电在今后很长一段时间内仍是我国最主要的能源来源。
为了在能源利用和环境保护等方面的和谐发展，我国相关部门出台了十分严格的尾气排放指标，要求燃煤电厂通过优化各个生产环节以提高发电效率，并将氮氧化合物(NOx)、碳氧化合物(COx)和飞灰等污染物的排放量降到最低。
煤粉在气力输送管道内的输送速度、浓度以及各粉管间的均衡分配对火力发电厂的安全生产和节能减排具有首要的关键作用。
首先，以适当的速度输送煤粉不但可以达到最佳输送效率，还可以避免速度过高导致不必要的能源消耗和管道磨损，或者速度过低时一部分煤粉颗粒沉积在管道的底部造成堵塞管道导致严重的管道爆炸事故[1]。
其次，通过测量各个粉管中煤粉的浓度信息可以实现煤粉的均衡分配，保证锅炉燃烧指标与设计值相符，避免火焰强度的不稳定、低效率燃烧以及其他安全问题[1]。
此外，可以通过综合考虑煤粉速度和浓度来调配各次风和煤粉的配比来保证煤粉燃烧的稳定度，并最终实现更高的燃烧效率和减少温室气体排放。
因此，开发一种可以在工业环境下对煤粉进行准确可靠长期在线监测的系统具有非常重要的环保和经济意义。
电厂气力输送管道中的一次风粉流属于稀相气固两相流的范畴，由于其动力学特征异常复杂，相应的精确测量技术被公认为十分具有挑战性的科研领域[2]。
煤粉高浓度气力输送稳定性的控制与改进
３２ 喷煤速率波动大 ， 点喷煤量误差 大 ． 整
提高喷煤 比 ， 提高煤粉高浓度气 力输送 的稳定性显得
尤为重要 。 显然 ， 随着喷煤 量的增加 ， 气力输送 的固气 比不 断提高 ， 容易造成 输送不稳定 ， 烧枪 和堵枪 现象 频繁 ， 影响高炉的稳定性 。
度气 力输送 时其 固气 比会很 高 ， 与此相对 应 ， 煤粉在
容 器和管道 内会 因浓度和压力 的变化顺 序 出现均匀 悬 浮流 、 均匀悬浮流 、 不 分层流 、 砂丘流 和柱塞 流等不 同形 式的流型 。 合理控制容器和管道内各部位 的压力
为保证 喷煤的连续稳定运行 ，降低波动 幅度 ， 结 合 生产实际 ， 以上 问题采取如下措施 。 对
４ １ 改 进 煤 粉 过 滤 器 结 构 ．
分 布和煤 粉浓度 ，使高浓度煤粉保持在悬浮流状态 ，
于稳定控制 和顺 畅喷 吹至关重要 。
装粉 阀 放散 阀 补气流化管道
原过滤器结构见 图 ２ 篦子 易松动 ， ， 承压低 ， 易 不 密封。
１ 口法兰 ；． ． 出 ２ 清理孔法兰 ；． ３ 密封垫 ；． ４ 清理孔堵板 ； 图 １ 喷煤工 艺图 ５ ． 压紧装 置；． 口法兰 ；． ；． ６ 进 ７ 本体 ８ 篦子 图 ２ 改造前过滤器结构
最大每小时喷煤误差 量可达到－ ；瞬时喷煤速 ＋ｔ ３ 率 极不稳 定 ， 动 幅度 达＋ ５ｔ ， 波 ２ ｈ 且喷煤 曲线呈 现较 ／ 大峰值的正弦状波动 ， 管道脉动和振动大 。尤其在倒 罐 期 间 ， 喷罐 极易 出现 堵塞 、 出粉 现象 ， 成 断 待 不 造
喷。
４ 改进措施
在 ±３ ％范围内 ， 瞬时喷吹速率稳定 ， 波动幅度小 ， 为高炉炉况顺行创造了条件 。
变电设备状态监测管理中心平台系统技术设计(完整)
变电设备状态监测管理中心平台系统技术设计（论文用）一、系统概述变电设备状态统监测管理中心平台系统，通过收集电网运行参数、在线设备监测数据、巡视、例行及诊断试验、运行工况、视频监控等全景化的信息,对设备的健康状况进行综合评价和分析，并根据评价结果进行状态诊断、风险评估，最终提出检修策略、制定设备维护、检修计划,为动态调整设备的运行方式必要性分析和状态检修工作提供技术支撑。
变电设备状态统监测管理中心平台系统的建设和应用，其基本作用是对各变电站设备相关在线监测信息的收集、汇总、处理分析,同时与生产管理信息系统、SCADA、故障信息等系统结合获取相关设备台帐信息、预试信息、运行信息、故障和缺陷等信息,在系统中进行基于多类别主题和时间、温度、负荷等多维度综合分析，并将分析结果进行综合展现。
通过该系统的建设,将形成变电设备一体化的、网络化的、智能化的综合状态监测、诊断和和服务管理系统，辅助运行管理人员及时调整设备运行工况，同时,实现对变电站运行环境及现场检修活动的监控，实现预防性维护,为提高设备的营运率和电网的安全性提供了强大的技术支撑。
变电设备状态统监测管理中心平台系统以实时数据库、数据仓库和商业智能平台工具为关键技术手段，为各类实时信息、生产管理信息提供集中统一的集成与共享平台，建立变电设备状态统一集中监测系统，将实时信息与基于人工的业务信息进行有效采集、转换、整合、加载、展示，更好地为生产作业指挥、应急处置、保电管理、状态检修等各个业务领域提供更为全面和及时的信息服务.二、系统总体设计嘉兴电力局变电设备状态统监测管理中心平台系统技术结构设计，兼顾各专业系统的现状，确保各系统相对独立，采用适度先进可靠的标准模型(协议)实现数据交换.(一)系统互联结构在系统结构设计中，分为变电站层和地市级两层,考虑到不同应用系统在电力信息网中处于不同的安全区域，不同的应用系统保持独立，但需要对数据交换接口作标准化开发.1、变电站层（1）调度SCADA系统和继电保护信息系统按其规定方式采集和传输数据。
某电厂生物质粉末气力输运系统设计
计中的阻力进行计算。
①水平输料管中的阻力△ P 平。物料粉末间的相互 摩擦、碰撞以及空气和物料在运输过程中沿管壁的摩擦
造成了水平输料管中的阻力△ P 平。 △ P 平采用以下经验公式进行计算： ∆P平 = ∆P沿 (1+ µK )
（5）
式中， ∆P平 为气体和物料在直管运动的阻力，Pa；
∆P沿 为纯气体沿直管运动的阻力，Pa； K 为由实验确定 的阻力系数，与气流速度、物料粉末形状大小、物理性
水平段阻力
kPa 24.01 2.89 2.89 0.87 0.77 0.87 1.00 1.71 1.71 2.13 1.67 2.78 2.52 2.79 2.03
一般需要为生产率增加一定的设计裕量α0 ，α0 一般在 1.05 ～ 1.20，由工程设计经验选取 α0 为 1.1。综合上 述各因素， Gs 为 6875kg/h。
2 0.51
表 4 各管道弯管阻力
支管 2-3
2 0.51
支管 2-4
2 0.51
支管 3-1
4 1.02
支管 3-2
4 1.02
支管 3-3
4 1.02
支管 3-4
4 1.02
支管 3-5
4 1.02
支管 3-6
4 1.02
支管 3-7
4 1.02
支管 3-8
4 1.02
某电厂生物质粉末输运管道由母管和支管组成。各
化 ,2020(11):184,186.
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中国设备工程 2023.02 （上）
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Research and Exploration 研究与探索·工艺流程与应用
气力输送系统
根据系统的需求，可以选择离心式风机、轴流式风机或鼓风机等不同类型的风机。风机的主要作用是 产生气流，通过输送管道将物料输送到目的地。同时，鼓风机也常用于提供压缩空气，确保系统的正 常运行。
控制系统
总结词
控制系统是气力输送系统的指挥中心，负责监控和调节系统的运行状态。
详细描述
控制系统通常包括传感器、控制器和执行器等部件，能够实时监测系统的运行状态，并根据设定的参数自动调节 风量、压力等参数，确保系统的稳定运行。同时，控制系统还可以实现远程监控和操作，方便对系统的管理和维 护。
02
该系统适用于长距离、大管径、 散装物料的输送，具有较高的输 送效率，但需要消耗大量压缩空 气，且管道密封性要求较高。
负压气力输送系统
负压气力输送系统是通过在输送管道 内形成负压，利用空气负压将物料从 供料点吸送到目的地。
该系统适用于短距离、小管径、粉状 或颗粒状物料的输送，具有较低的能 耗和空气污染，但输送效率较低，且 管道密封性要求较高。
例如，旋风输送系统适用于大块物料的输送，螺旋输送系统 适用于粘性物料的输送，喷气输送系统适用于气体物料的输 送等。
03
气力输送系统的组成与部件
供料装置
总结词
供料装置是气力输送系统的起始部分，负责将物料输送到系统中。
详细描述
供料装置通常包括料斗、给料器、振动器等部件，用于将物料定量、均匀地送 入输送管道。根据物料的特性和输送要求，供料装置的设计和配置会有所不同。
食品行业
用于输送食品原料、添 加剂等，如面粉、糖、
盐等。
医药行业
其他行业
用于输送药品原料、中 间体等，如阿莫西林、
头孢菌素等。
如冶金、电力、建筑等， 用于输送各种物料。
煤粉输送管道的工艺配置对转子秤的影响
煤粉输送管道的工艺配置对转子秤的影响[复制链接]煤粉计量与控制系统配置失衡也是造成转子秤体系运行不稳的一个原因。
例如：罗茨风机和煤粉输送管道配置失误；煤粉仓、进料溜子设计不合理；锥体和溜子锈蚀等。
这些不起眼的问题往往就是煤粉计量与控制系统难以稳定的真正原因。
但大多数时候人们只着眼于煤粉计量控制设备转子秤上面。
1）煤粉输送系统的基本原理与粉状物料的气力输送不同，煤粉输送管道中，有相当长度的水平管道。
因在水平管道内的垂直方向上，粉状物料浓度存在差异，存在不可避免的沉降现象。
因此煤粉管道的气力输送与其它物料垂直输送系统有所不同。
煤粉的水平气力输送依照其在竖直方向上的浓度差异大致可分为：稀相输送（又称为稳流输送）和双相输送。
随着煤粉浓度的进一步加大（或风速的降低），水平煤粉输送管道底部的煤粉浓度将超出稀相输送的范围，形成上部为稀相，下部为浓相的双相输送。
随着风速进一步降低（或煤粉浓度的进一步加大），水平输送管道下部将出现断续的煤粉沉积，气体的阻力会出现一定程度的振荡，输送将进而演变成脉冲输送和塞流输送（见图7）。
在脉冲输送和塞流输送状态下，气体阻力将大幅度增加，并出现较大幅度的振荡，这样的情况对于煤粉计量和控制系统而言是破坏性的。
因此在生产过程中，我们需要煤粉输送系统总是在稀相和双相输送的工作范围内进行，追求高的煤风比。
对于较长的水平输送的煤粉管道而言，如风速不足，会产生煤粉的沉积。
系统将转变为脉冲输送，长管道中的脉冲输送会使管道系统阻力快速上升，并呈现较大幅度的振荡状态。
此时如果风机的压头不足以克服助力，风速将下降，输送能力将直线下降，甚至造成输送管道一定程度的堵塞。
而且这种加大并振荡的气体阻力，将使锁风设备的出口，出现较高的大幅度波动的正压，加大煤粉计量系统锁风设备的压力，甚至导致计量系统计量的紊乱；严重时输送管道堵塞，“气体反吹”，以至于干扰了计量系统的正常下料。
对于高硫和高挥发分的煤粉而言，还存在自燃自爆的可能性。