本文主要介绍了北京国电龙源环保工程有限公司承德分公司五期至六期气力输粉系统，经过对成品粉仓下料口、粉仓排空管、输粉逻辑等进行整改，对输粉系统发送罐下料量、阀门开度等进行跟踪调试后，最终使气力输粉系统达到额定出力，为#3脱硫装置的安全稳定运行奠定了基础;同时减少了粉仓向外喷粉的现象，减少了对周边环境卫生的影响。
概 述
承德分公司特许经营项目：五期2×330MW(#1,2)供热机组烟气脱硫项目，六期1×330MW(#3)供热机组烟气脱硫项目，均采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，吸收剂为石灰石粉与水配制的悬浮浆液，副产品为二水石膏。五期脱硫项目设置有一台出力为20t/h的干式球磨机，六期项目初设中没有石灰石粉磨制系统，石灰石粉通过外购成品粉来解决，相对脱硫成本较高。
经过调研和评估， 根据五期#1,2脱硫运行的实际情况，五期石灰石粉每小时的耗量约为6-9t/h，五期干式球磨机除保证#1,2脱硫正常用粉量外，扣除磨机检修、维护等时间，如果延长磨机的运行时间可以向六期#3脱硫输送所需部分石灰石粉的要求。
为节约脱硫剂石灰石粉的成本，分公司向特许中心申请六期#3脱硫增设制粉厂项目，电厂批复的新建制粉厂场地到六期#3脱硫直线距离约为1400米，途径五期脱硫制粉系统，五期脱硫项目距离六期脱硫项目直线距离约为600米。与新建#3制粉厂同步增设一套气力输粉系统，其中五期至六期段输粉系统于2013年1月建成并投入使用。
气力输粉系统简介
五期石灰石粉仓至六期#3吸收塔石灰石粉仓入口的石灰粉输送系统，包括粉仓下部的连接短管、发送罐、压力输送装置、气力输送管道、管道切换阀、膨胀管接头、排气平衡管道及阀门等设备、组件。共设一套正压浓相气力输送系统，整套正压浓相气力输送系统设计出力为20t/h，运行方式采取连续或间断运行。安装位置：在石灰粉仓灰斗出口法兰下方。
见下图：
气源部分
用于气力输送的压缩空气由压缩空气系统提供，共设空压机2台43.7 Nm³/min的空压机，1台运行，另1台备用。其中发送罐输粉部分用气由空压机系统提供，控制用气由五期脱硫现场仪用压缩空气提供。
总流程
输送系统组成：五期石灰石粉仓→进料阀→发送罐→出料阀→输粉管道→#3吸收塔石灰石粉仓。
发送罐部分
发送罐部分含进料阀、发送罐、排气阀、出料阀、进气阀、补气阀、高料位开关、远传压力变送器、就地压力表等一整套的发送罐输送系统。发送罐设计容积6m3。
管道部分
粉管：输粉管采用双套管，弯头采用耐磨陶瓷钢铁复合管，管径能与粉管配合。输粉管路始端设有一套灰气混合器，管路始端设一压力变送器，用以监测管路的压力，判断是否堵管，保证输送正常。
系统控制
控制范围：从发送罐进料口到#3石灰石粉仓库顶入口为止的所有设备及仪表，主要控制范围如下：进料阀、进气阀、出料阀、排气阀、大补气阀、小补气阀、料位计电接点压力表、灰管压力变送器、空气母管压力变送器、仪用气母管压力变送器。
控制方式
本系统远方采用DCS控制系统。整套系统采用联网控制方式，在脱硫控制室内通过脱硫监控网络上的操作员站对石灰粉输送系统进行集中实时监控，输送系统就地不设常规控制仪表盘，中转粉仓(成品仓)下发送罐区，就地设有一台设备阀门就地控制箱，实现与远方DCS的连接。
输粉系统气力输送的工作过程
发送罐每进、出一次石灰石粉，即一个工作循环，其工作过程分成四个阶段：
a.进料阶段
自动打开排气阀和气动进料阀，进气阀和出料阀关闭状态，此时发送罐内无压力，石灰石粉靠重力自由落入发送罐内，设置一定的进料时间，在发送罐料位高报警前，关闭进料阀和排气阀。
b.气化加压阶段
气动进气阀自动开启，压缩空气从发送罐底部进入，将发送罐内在石灰石粉进行气粉扰动、混合，同时，泵内的气压也逐渐上升。
c.输送阶段
当泵发送罐内压力达到一定值时，出料阀和小补气阀自动开启，输送开始，发送罐内石灰石粉逐渐减少。
d.吹扫阶段
当发送罐内石灰石粉输送完毕，压力下降到管道阻力时，进气阀关闭，间隔一定时间，关闭出料阀，完成一次输送循环，从而进入下一个工作循环。
自2013年1月26日五期至六期气力输粉系统投运后，运行一直不稳定，发现如下问题：
1、下粉不畅通，进料量不稳定，如人工敲打粉仓，进料时间过长或过短。
2、堵管后石灰石粉从成品仓顶部喷洒到周围，“跑粉”严重。
3、“顺启”逻辑不能正常进行。出料阀、进气阀、排气阀经常卡涩，打不开，需人工操作，甚至由检修人员处理。
4、每小时输粉量在3-8吨，完全达不到设计值20吨。
针对以上发现的问题，找来厂家人员指导，生产部各专业相关人员积极探讨、跟踪调试、反复试验论证：
1、通过分析和探讨，进料量不稳定，主要是由于下料口为一直管(见图片)，下料时阻力较大，不能畅通的下料。在最开始设置120s进料时间里，进料量不是太多就是太少：进料量太多(有时运行人员敲打下料口周围后，下粉量太大，一瞬间就“料位高报警”)，当主管道压力达到0.5 MPa时，使输粉变得很困难，完成一个输送工作循环最长时需要12分钟，由于单个输粉流程时间的增加，使同样时间里输粉次数减少，达不到设计出力;进料量太少(有时无论运行人员如何敲打下料口周围，进入发送罐的石灰石粉依然很少)，当主管道压力只有0.2MPa左右时，同样启动的一个输粉工作循环，几乎没有粉输送过去，同样也达不到设计出力。
见下图改造前输粉情况的历史曲线：
经过研究，决定对下料口进行改造，根据经验和和重新测算下料口直径，采用漏斗式，上大下小，小头直径不变DN200，大头直径DN800，大头一面与成品仓连接，从而减少石灰石粉与成品仓壁的摩擦力，依靠重力，提高了下粉速度，节省了进料时间。
2、经过研究，堵管后成品仓顶“跑粉”主要原因是：原有的排空管直径太小，导致开排放时压力高;排空管末端又接在粉仓中上部，尤其是当成品仓粉位较高时，粉仓内压力相应较高，输粉管道堵管后，在打开发送罐排气阀时，石灰石粉被空气搅动起来，很容易从成品仓顶部喷射出来，严重时粉仓周边的马路全都是粉白一片，即影响了环境卫生，同时增加了运行人员的工作量。经过生产部相关人员探讨研究，将排空管末端由中上部直接接至成品仓顶部，排空管直径由DN50变径成DN80。2013年9月份完成改造，到目前为止基本杜绝了成品仓“喷粉”的现象。(见图片)
3、经过对输粉逻辑进行研究，发现不能“顺启”的主要原因是，输粉逻辑中气动门打开先后顺序不合理，气动门开、关时间和逻辑设置存在问题。出料阀经常犯卡打不开，主要是原来的逻辑设置(“打开进气阀，开到位延时15s”→“打开出料阀”)，由于设置中“打开进气阀”的时间较长，造成发送罐内气化时间较长，发送罐内压力过高，这样发送罐出料阀顶着压力开阀，因此经常犯卡，开不动;在当时的运行调整中由于出料阀犯卡开不动，试想通过打开进料阀或排气阀释放发送罐内的压力，结果由于发送罐内压力过高，导致进料阀和排气阀也经常犯卡，打不开，严重时就找检修人员处理。
经过反复调试，对其他不合理的逻辑进行了修改：输粉逻辑的第五步由原来的 “打开小补气阀”，改成 “打开进气阀”。为了避免进气阀开启时间太长，使发送罐内压力升高，对打开进气阀的时间进行了调整，经过试验，7s的时间相对较为合理，这个时间即能使发送罐内石灰石粉充分气化，又能确保发送罐内压力不太高，此时打开出料阀，输送石灰石粉较为合理。经过进一步调试，对打开出料阀的时间和条件进行了规定，对关闭小补气的时间进行了改动，经过多次试验，修改后的输粉逻辑已经趋于合理。
10月份完成成品仓下料口改造后，根据成品仓料位和进料量情况，对下料时间、料位、进料量进行跟踪调整。
正压浓相气力输粉系统，进料量太多，容易造成输粉量和进气量不协调，输粉困难，使输粉时间延长，完成单个输粉工作循环的时间增加，达不到设计出力;严重时还会造成输粉系统大量赌粉，无法运行;进料量太少，启动一个输粉工作循环就会没有粉输送过去。
由于发送罐设计时为节省成本没有设置料位计，只有一个“高料位报警”开关，因此调整合适的料位和进料量难度较大，要想把进料量控制在“高料位报警”之前和输粉时主管道压力在0.3MPa左右，只能反复修改下料时间，反复通过铁器敲打发送罐外部来确定料位高低，再根据输粉时主管道压力来确定合理的下料时间。经过多次调整、试验，得出结论：下料时间控制在4-10s之间就能达到发送罐最佳输粉粉位和输粉量，输粉粉位在发送罐椎体到主体的连接处，按照发送罐容积6m3计算，约为2吨多左右，且输粉时主管道压力基本能维持在0.3MPa左右。
由于进料时间由原来的120s缩短到4-10s，完成一个输粉工作循环由原来的8-10分钟缩短到现在的6分钟左右;进料量也基本稳定，按现在的进料时间4-10s，每次进料的料位和进料量基本稳定，输粉时主管道基本都能维持在0.3MPa左右，因此每一小时约完成8-10输送工作循环，基本达到设计出力20t/h。按照调试结果，将原来逻辑中“打开进料阀，延时120s”进行了修改：取消原来的输粉逻辑中固定的进料时间120s，改成可以由运行人员根据料位、进料量和主管道压力自行设置的进料时间。由此，全部完成下料口改造和输粉逻辑改动，目前气力输粉系统运行稳定，符合设计出力。见下图气力输粉逻辑修改前后对比图：修改前后主管道压力曲线图
形成如下输粉情况历史曲线图：
改造后DCS盘上气力输粉逻辑：
下料口和输粉逻辑修改后输粉情况历史曲线：
为防止堵管，经过调试，设置了大补气联锁开启条件：当主管道压力升高0.45MPa延时15s，且出料阀开到位延时1s，从而降低堵管现象的发生。
4、在经过上述改造后，对气力输粉系统整体进行调试，为保证空压机的正常运行保护设备，在保证正常输粉压力的情况下，将发送罐进气阀后手动阀开度减小，发送罐大补气阀前和小补气阀前的手动阀开度减小，同时禁止输送压力低于0.6MPa;经过调整，即保证了合理的输送压力，又保证了输粉达到设计出力，同时维持了空压机的正常运转。
取得的成果
1、经过以上的改造和调整，目前气力输粉基本达到额定值20t/h的出力，且运行较为稳定。为今后六期制粉厂输粉起到一定稳定作用，稳定了#3脱硫石灰石粉的来源。
2、2013年五期共计向六期输粉7748吨，按分公司磨制成石灰石粉成本约为110元/t，购买的成品石灰石粉成本约为190元/t，2013年输粉用空压机耗电量约为80万Kwh，费用约为24万，因此2013年全年节约石灰石粉费用约38万元。
3、由于对成品仓空气管的改造，减少了因堵管造成粉仓跑粉的现象，保护了环境卫生。
结束语
脱硫运行的经济调整是多方面的，在细化管理、努力降低运行成本的大环境下，要想降低脱硫运行成本，就要从脱硫的每一个细节入手，做好每一个阀门、系统和微小环节的调整，使每一个环节的设备发挥最大效应，因此就要求我们不断总结经验，不断的进行研究和探讨。
原标题：【技术汇】气力输粉系统出力调整措施的探讨
