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仓泵气力输灰系统和罗茨风机输送系统效益对比分析

仓泵气力输灰系统和罗茨风机输送系统效益对比分析

高效煤粉工业锅炉系统目前已在全国20多个省、市推广应用500余套。系统的烟尘净化工艺设备采用袋式除尘器,排放量仅约为20mg/m3,各个除尘器收集的灰经过底部的仓泵输送至储灰塔(简称仓泵输灰),定期集中密闭外运再利用。在一个6台29MW燃煤粉热水锅炉房项目中,用户提出了采用高压风机(如罗茨风机)向灰塔输送粉煤灰的工艺方式(简称风机输灰)。下面锦工从设备投资和运行电耗方面针对仓泵输灰系统和罗茨风机输送系统2种粉体气力输送系统进行技术及经济对比,以选择一种更优的工艺方案。


仓泵输灰系统

罗茨风机输送系统

1、技术对比

仓泵输灰具有以下特点:1)属密相输送形式,高压为100~600kPa,一般气速为2~8m/s,固气比大于15,气速低,磨损小,固气比相对较大,输送效率高;2)间歇输送,输送稳定,输送距离远;3)输灰管管径小,安装方便。

风机输灰具有以下特点:1)属稀相输送形式,低压为20~100kPa,一般气速为15~30m/s,固气比小于10,气速高,磨损较大,固气比小,输送效率相对较低;
2)连续输送,输送较稳定,输送距离中等;3)输灰管管径大,但是压力等级低。

2、经济对比

2)运行费用对比。运行费用主要为电费,其他还包括维修维护费用。
按照项目地冬季供暖惯例,年采暖季总时长为150d,可折算为3600h;锅炉按照70%时长满负荷运行(30%时长停炉),即每年实际有效运行时长为2520h。
仓泵输灰主要用电设备为空气压缩机和干燥机,总功率为17.5kW,由于仓泵启停与锅炉启停一一对应,因此以每年有效运行时长计算耗电量为44100kW·h,按电价为0.6元/kW·h计算,每年的运行电费为2.646万元。
风机输灰主要用电设备为罗茨风机和锁风阀,总功率分别为45、4.5kW,罗茨鼓风机为常开设备,锁风阀与锅炉启停状态一致,因此每年耗电量为45kW×3600h+4.5kW×2520h=173340kW·h,按电价为0.6元/(kW·h)计算,每年运行电费为10.4004万元。由此可知,仓泵输灰较风机输灰每年可节省电费7.8万元。
仓泵在常使用过程中维护费用较少,主要是空气压缩机的维护,包含冷却油、滤芯等,正常工作5000h后应进行保养,除此之外输灰管的弯头较易磨损,2~3个采暖季可能需要更换,但是价值较低。罗茨风机作为容积式风机与螺杆式空压机类似,同样需要定期更换冷却油和空滤。实际运行中其他费用相差不大,因此本文中的运行费用仅考虑电费。如果按静态回收简单计算,则多出部分的投资可在2.34a收回。

1)设备初投资对比。仓泵输灰设备初投资约为 56.4万元,而风机输灰设备初投资约为23.18万元,因此,仓泵输灰比风机输灰设备初投资多33.22万元。

3)其他问题。实践表明,无论是仓泵还是风机输灰方式,在设计和使用过程中也存在一些问题。如多台仓泵的系统设计中应充分考虑缓冲罐的作用,以降低对空气压缩机的能力要求,减少投资;同时,运行过程中应合理调整发送时间,用最少的气送最多的灰,保证输送的高效经济。在多个出灰口的风机输灰系统中,由于需要锁风阀,且设备连续运转,因此电机设备数量较多,故障点增多。

仓泵输灰比罗茨风机输灰投资大,但是运行费用低,如果项目为生产用蒸汽项目,则年运行时间更长,经济性更优。综合考虑,仓泵输灰方案较优。


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