倉泵氣力輸灰系統和羅茨風機輸送系統效益對比分析

倉泵氣力輸灰系統和羅茨風機輸送系統效益對比分析

高效煤粉工業鍋爐系統目前已在全國20多個省、市推廣應用500余套。系統的煙塵凈化工藝設備采用袋式除塵器，排放量僅約為20mg/m3，各個除塵器收集的灰經過底部的倉泵輸送至儲灰塔（簡稱倉泵輸灰），定期集中密閉外運再利用。在一個6臺29MW燃煤粉熱水鍋爐房項目中，用戶提出了采用高壓風機（如羅茨風機）向灰塔輸送粉煤灰的工藝方式（簡稱風機輸灰）。下面錦工從設備投資和運行電耗方面針對倉泵輸灰系統和羅茨風機輸送系統2種粉體氣力輸送系統進行技術及經濟對比，以選擇一種更優的工藝方案。

1、技術對比

倉泵輸灰具有以下特點：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，輸送穩定，輸送距離遠；3）輸灰管管徑小，安裝方便。

風機輸灰具有以下特點：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）連續輸送，輸送較穩定，輸送距離中等；3）輸灰管管徑大，但是壓力等級低。

2、經濟對比

2）運行費用對比。運行費用主要為電費，其他還包括維修維護費用。按照項目地冬季供暖慣例，年采暖季總時長為150d，可折算為3600h；鍋爐按照70%時長滿負荷運行（30%時長停爐），即每年實際有效運行時長為2520h。倉泵輸灰主要用電設備為空氣壓縮機和干燥機，總功率為17.5kW，由于倉泵啟停與鍋爐啟停一一對應，因此以每年有效運行時長計算耗電量為44100kW·h，按電價為0.6元/kW·h計算，每年的運行電費為2.646萬元。風機輸灰主要用電設備為羅茨風機和鎖風閥，總功率分別為45、4.5kW，羅茨鼓風機為常開設備，鎖風閥與鍋爐啟停狀態一致，因此每年耗電量為45kW×3600h+4.5kW×2520h=173340kW·h，按電價為0.6元/（kW·h）計算，每年運行電費為10.4004萬元。由此可知，倉泵輸灰較風機輸灰每年可節省電費7.8萬元。倉泵在常使用過程中維護費用較少，主要是空氣壓縮機的維護，包含冷卻油、濾芯等，正常工作5000h后應進行保養，除此之外輸灰管的彎頭較易磨損，2~3個采暖季可能需要更換，但是價值較低。羅茨風機作為容積式風機與螺桿式空壓機類似，同樣需要定期更換冷卻油和空濾。實際運行中其他費用相差不大，因此本文中的運行費用僅考慮電費。如果按靜態回收簡單計算，則多出部分的投資可在2.34a收回。

1）設備初投資對比。倉泵輸灰設備初投資約為 56.4萬元，而風機輸灰設備初投資約為23.18萬元，因此，倉泵輸灰比風機輸灰設備初投資多33.22萬元。

3）其他問題。實踐表明，無論是倉泵還是風機輸灰方式，在設計和使用過程中也存在一些問題。如多臺倉泵的系統設計中應充分考慮緩沖罐的作用，以降低對空氣壓縮機的能力要求，減少投資；同時，運行過程中應合理調整發送時間，用最少的氣送最多的灰，保證輸送的高效經濟。在多個出灰口的風機輸灰系統中，由于需要鎖風閥，且設備連續運轉，因此電機設備數量較多，故障點增多。

倉泵輸灰比羅茨風機輸灰投資大，但是運行費用低，如果項目為生產用蒸汽項目，則年運行時間更長，經濟性更優。綜合考慮，倉泵輸灰方案較優。

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