倉泵氣力輸灰系統(tǒng)和羅茨風(fēng)機(jī)輸送系統(tǒng)效益對比分析

高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)目前已在全國20多個(gè)省、市推廣應(yīng)用500余套。系統(tǒng)的煙塵凈化工藝設(shè)備采用袋式除塵器，排放量僅約為20mg/m3，各個(gè)除塵器收集的灰經(jīng)過底部的倉泵輸送至儲(chǔ)灰塔（簡稱倉泵輸灰），定期集中密閉外運(yùn)再利用。在一個(gè)6臺(tái)29MW燃煤粉熱水鍋爐房項(xiàng)目中，用戶提出了采用高壓風(fēng)機(jī)（如羅茨風(fēng)機(jī)）向灰塔輸送粉煤灰的工藝方式（簡稱風(fēng)機(jī)輸灰）。下面錦工從設(shè)備投資和運(yùn)行電耗方面針對倉泵輸灰系統(tǒng)和羅茨風(fēng)機(jī)輸送系統(tǒng)2種粉體氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)及經(jīng)濟(jì)對比，以選擇一種更優(yōu)的工藝方案。

1、技術(shù)對比

倉泵輸灰具有以下特點(diǎn)：1）屬密相輸送形式，高壓為100~600kPa，一般氣速為2~8m/s，固氣比大于15，氣速低，磨損小，固氣比相對較大，輸送效率高；2）間歇輸送，輸送穩(wěn)定，輸送距離遠(yuǎn)；3）輸灰管管徑小，安裝方便。

風(fēng)機(jī)輸灰具有以下特點(diǎn)：1）屬稀相輸送形式，低壓為20~100kPa，一般氣速為15~30m/s，固氣比小于10，氣速高，磨損較大，固氣比小，輸送效率相對較低； 2）連續(xù)輸送，輸送較穩(wěn)定，輸送距離中等；3）輸灰管管徑大，但是壓力等級(jí)低。

2、經(jīng)濟(jì)對比

2）運(yùn)行費(fèi)用對比。運(yùn)行費(fèi)用主要為電費(fèi)，其他還包括維修維護(hù)費(fèi)用。按照項(xiàng)目地冬季供暖慣例，年采暖季總時(shí)長為150d，可折算為3600h；鍋爐按照70%時(shí)長滿負(fù)荷運(yùn)行（30%時(shí)長停爐），即每年實(shí)際有效運(yùn)行時(shí)長為2520h。倉泵輸灰主要用電設(shè)備為空氣壓縮機(jī)和干燥機(jī)，總功率為17.5kW，由于倉泵啟停與鍋爐啟停一一對應(yīng)，因此以每年有效運(yùn)行時(shí)長計(jì)算耗電量為44100kW·h，按電價(jià)為0.6元/kW·h計(jì)算，每年的運(yùn)行電費(fèi)為2.646萬元。風(fēng)機(jī)輸灰主要用電設(shè)備為羅茨風(fēng)機(jī)和鎖風(fēng)閥，總功率分別為45、4.5kW，羅茨鼓風(fēng)機(jī)為常開設(shè)備，鎖風(fēng)閥與鍋爐啟停狀態(tài)一致，因此每年耗電量為45kW×3600h+4.5kW×2520h=173340kW·h，按電價(jià)為0.6元/（kW·h）計(jì)算，每年運(yùn)行電費(fèi)為10.4004萬元。由此可知，倉泵輸灰較風(fēng)機(jī)輸灰每年可節(jié)省電費(fèi)7.8萬元。倉泵在常使用過程中維護(hù)費(fèi)用較少，主要是空氣壓縮機(jī)的維護(hù)，包含冷卻油、濾芯等，正常工作5000h后應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)，除此之外輸灰管的彎頭較易磨損，2~3個(gè)采暖季可能需要更換，但是價(jià)值較低。羅茨風(fēng)機(jī)作為容積式風(fēng)機(jī)與螺桿式空壓機(jī)類似，同樣需要定期更換冷卻油和空濾。實(shí)際運(yùn)行中其他費(fèi)用相差不大，因此本文中的運(yùn)行費(fèi)用僅考慮電費(fèi)。如果按靜態(tài)回收簡單計(jì)算，則多出部分的投資可在2.34a收回。

1）設(shè)備初投資對比。倉泵輸灰設(shè)備初投資約為 56.4萬元，而風(fēng)機(jī)輸灰設(shè)備初投資約為23.18萬元，因此，倉泵輸灰比風(fēng)機(jī)輸灰設(shè)備初投資多33.22萬元。

3）其他問題。實(shí)踐表明，無論是倉泵還是風(fēng)機(jī)輸灰方式，在設(shè)計(jì)和使用過程中也存在一些問題。如多臺(tái)倉泵的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮緩沖罐的作用，以降低對空氣壓縮機(jī)的能力要求，減少投資；同時(shí)，運(yùn)行過程中應(yīng)合理調(diào)整發(fā)送時(shí)間，用最少的氣送最多的灰，保證輸送的高效經(jīng)濟(jì)。在多個(gè)出灰口的風(fēng)機(jī)輸灰系統(tǒng)中，由于需要鎖風(fēng)閥，且設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此電機(jī)設(shè)備數(shù)量較多，故障點(diǎn)增多。

倉泵輸灰比羅茨風(fēng)機(jī)輸灰投資大，但是運(yùn)行費(fèi)用低，如果項(xiàng)目為生產(chǎn)用蒸汽項(xiàng)目，則年運(yùn)行時(shí)間更長，經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。綜合考慮，倉泵輸灰方案較優(yōu)。

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