长距离变标高输灰管道的防堵补气装置及防堵补气方法与流程

本发明涉及燃煤粉锅炉等输灰技术领域，特别涉及一种长距离变标高输灰管道的防堵补气装置及防堵补气方法。

背景技术：

目前，国内外燃煤粉锅炉等长距离输灰采用正压气力输送时，针对除尘器至灰库部分厂区地势起伏较大或需跨越铁路、公路等时，主要有以下几种处理方式：

方式一：长距离输灰管道从除尘器至灰库部分采用同一标高布置，即厂区输灰管架标高采用同一标高，不做上升/下降处理，厂区输灰管道不设防堵补气装置。这种方式虽然降低了长距离输灰管道的堵管风险，但使输灰管架结构庞大，一方面增加了土建费用，另一方面影响全厂综合管架的协调美观。

方式二：长距离输灰管道从除尘器至灰库部分采用变标高布置，即随着厂区地势起伏，输灰管道标高同步上升/下降，跨越铁路、公路后，输灰管道标高随即下降，厂区输灰管道不设补气装置。这种方式输灰管架结构设置合理，不增加土建费用，达到了全厂综合管架的协调美观。但是厂区输灰管道上升段/下降段灰柱易沉积，长距离空吹时间长，压缩空气耗量高，输送难度大，堵管几率较高，系统运行安全性低。

方式三：长距离输灰管道从除尘器至灰库部分采用变标高布置，即随着厂区地势起伏，输灰管道标高同步上升/下降，跨越铁路、公路后，输灰管道标高随即下降，厂区输灰管道全程设置伴吹补气装置，平均2～3m设置1组，每组补气装置由孔板、止回阀组成。这种方式输灰管架设置合理，不增加土建费用，达到了全厂综合管架的协调美观，因设置了全程伴吹补气装置，堵管风险低。但该系统压缩空气消耗巨大，空压机台数多，补气装置数量庞大，初投资及年运行费用都很高，经济性较差，且沿程补气用压缩空气量不易调节，输灰管道内介质流速高，管道、管件磨损严重。

技术实现要素：

解决上述问题，本发明目的在于提供一种安全可靠，节能效果好，稳定性强，经济性好，可有效保证长距离输灰管道上升段/下降段沉积灰顺利输送的长距离变标高输灰管道的防堵补气装置及防堵补气方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种长距离变标高输灰管道的防堵补气装置，包括耐磨三通和压力变送器，长距离变标高输灰管道的第一水平段和第二水平段之间通过上升段或者下降段过渡连接，上升段最低点之前、上升段最高点之后或者下降段最高点之前、下降段最低点之后均设置压力变送器；上升段最高点/下降段最低点设置有耐磨三通，耐磨三通水平段入口设置有防堵补气阀组。

压力变送器的压差值与补气阀组连锁。

所述的防堵补气阀组包括依次管路连接的手动关断阀、气动调节阀、孔板和止回阀，手动关断阀的入口与压缩空气管道连接，止回阀的出口与耐磨三通水平段入口连接。

所述孔板孔径大小可调。

所述止回阀布置于长距离变标高输灰管道的上升段最高点/下降段最低点之前的补气立管上，高度高于第二水平段输灰管道。

气动调节阀与压力变送器压差值连锁。

所述的耐磨三通与输灰管道采用法兰连接，耐磨三通水平段入口的法兰与防堵补气阀组的补气管道焊接连接。

一种长距离变标高输灰管道的防堵补气装置的防堵补气方法，包括压力变送器的压差值与补气阀组连锁控制方法：

当压力变送器的压差值低于设定值，防堵补气阀组不开启；当压力变送器的压差值高于设定值而不下降时，自动开启防堵补气阀组，直到压差值达到设定值，延时关闭防堵补气阀组。

在后续阀组故障情况下，手动关闭手动关断阀。

还包括气动调节阀与压力变送器压差值连锁控制方法：当长距离输灰管道上升段/下降段压差值高于设定值而不下降时，自动开启气动调节阀，直至输灰管道压差值达到设定值，延时自动关闭气动调节阀。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的长距离变标高输灰管道的防堵补气装置，在长距离变标高输灰管道上升段/下降段前后均设有压力变送器，上升段最高点/下降段最低点设有耐磨三通，耐磨三通水平段入口设防堵补气阀组，防堵补气阀组由手动关断阀、气动调节阀、孔板、止回阀组成。上升段、下降段前后压力变送器的设置，可准确判断存在堵管风险的管段，做到精准防堵，精准补气，避免盲目补气造成的压缩空气浪费。上升段最高点/下降段最低点设置耐磨三通，可有效提高该点的耐磨性能，同时便于防堵补气阀组接入。压缩空气的供应量可依据输灰管道压差值的变化自动调整，在保证长距离输灰管道上升段/下降段沉积灰顺利输送的前提下，最大程度节约压缩空气用量，而且装置简单、易操作。该装置系统安全可靠，自动化程度高，运行方便，节约能耗，时效性强，经济性好。输灰管架可依厂区地势设置，彻底解决了输灰厂区管架结构庞大问题，达到了全厂综合管架协调美观；避免了输灰管道上升段/下降段因灰柱沉积引起的堵管问题，输灰系统吹管时间短，压缩空气耗量小，系统寿命长。

进一步，耐磨三通水平段入口设置防堵补气阀组，该阀组由手动关断阀、气动调节阀、孔板、止回阀组成。该设置防堵补气阀组数量少，初投资小。手动关断阀正常情况下为常开状态，在其后续组件故障时，可做到迅速关闭，切断补气气源，为后续组件维护创造条件；孔板可手动调节压缩空气压力，使供气压力与输灰所需压力匹配，减轻管件、管路磨损，同时避免运行初期补气管道内杂物进入输灰管道；止回阀可避免灰粒进入防堵补气阀组，避免阀组磨损，延长阀组使用寿命，止回阀布置在输灰管道上方的立管上，避免止回阀出口部分积灰，影响止回阀的正常使用。

进一步，气动调节阀与压力变送器压差值连锁，依据压差值的变化自动控制阀组中气动调节阀的开度，控制压缩空气流量，最大程度节约压缩空气，输灰管道内介质流速适中，有效避免输灰管道、管件的过度磨损。因压缩空气耗量小，故空压机台数少，初投资、年运行费用低。同时可实现远距离集中控制，在控制室里就可以控制阀门，不需操作人员跑到现场操作，避免现场危险因素给工作人员带来的伤害，可以更加及时地处理问题，在很大程度上节约了人力资源，提高了时效性和安全性。

附图说明

图1是本发明的上升段结构示意图；

图2是本发明的下降段结构示意图；

图中：1、第一压力变送器，2、第二压力变送器，3、第三压力变送器，4、第四压力变送器，5、耐磨三通，6、防堵补气阀组，7、手动关断阀，8、气动调节阀，9、孔板，10、止回阀，-100、第一水平段，101、上升段，102、第二水平段，103、压缩空气管道，104、下降段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

如图1、图2所示，一种长距离变标高输灰管道的防堵补气装置，包括耐磨三通5和压力变送器，长距离变标高输灰管道的第一水平段100和第二水平段102之间通过上升段101或者下降段104过渡连接，上升段101最低点之前、上升段101最高点之后或者下降段104最高点之前、下降段104最低点之后均设置压力变送器；上升段101最高点/下降段104最低点设置有耐磨三通5，耐磨三通5水平段入口设置有防堵补气阀组6。

长距离变标高输灰管道上升段101最低点之前设有第一压力变送器1，上升段101最高点之后设有第二压力变送器2，下降段104最高点之前设有第三压力变送器3，下降段104最低点之后设有第四压力变送器4，上升段101最高点/下降段104最低点处设有耐磨三通5，耐磨三通5水平段入口设有防堵补气阀组6。

防堵补气阀组6由手动关断阀7、气动调节阀8、孔板9、止回阀10组成。手动关断阀7、气动调节阀8、孔板9和止回阀10依次管路连接，手动关断阀7的入口与压缩空气管道103连接，止回阀10的出口与耐磨三通5水平段入口连接。

耐磨三通5与输灰管道采用法兰连接，水平段入口反法兰为盲法兰，现场开孔，口径与补气管道管径相匹配，焊接连接。

手动关断阀7可快速手动启闭，正常情况下为常开状态，在后续阀组故障情况下，可手动关闭。

孔板9可实现手动调节补气压力。

止回阀10布置于长距离变标高输灰管道的上升段101最高点/下降段104最低点之前的补气立管上，高度高于后续水平段输灰管道。

压力变送器的压差值与防堵补气阀组6连锁：

当第一压力变送器1、第二压力变送器2的压差值低于设定值，上升段101最高点的防堵补气阀组6不开启，压差值高于设定值并保持一段时间不下降，则开启上升段101最高点防堵补气阀组6，直至压差值达到设定值，延时关闭防堵补气阀组6；

当第三压力变送器3、第四压力变送器4的压差值低于设定值，下降段104最低点的防堵补气阀组6不开启，压差值高于设定值并保持一段时间不下降，则开启下降段最低点防堵补气阀组6，直至压差值低于设定值，延时关闭防堵补气阀组6。

耐磨三通5位于输灰管道上升段101最高点/下降段104最低点，耐磨三通5水平段入口设有盲法兰，盲法兰现场开孔，孔径与补气管道管径相匹配，焊接连接。

补气阀组6中手动关断阀7正常情况下为常开状态，在其后续组件故障时，可做到迅速关闭，切断补气气源。

气动调节阀8与相应的压力变送器压差值连锁，当压差值低于设定值，气动调节阀8不开启，当压差值高于设定值并保持一段时间不下降，气动调节阀8将自动开启，直至压差值达到设定值，气动调节阀8延时关闭；孔板9可以手动调整补气压力；止回阀10布置在输灰管道上升段101最高点/下降段104最低点上方的立管上，高度高于后续水平段102输灰管道。

采用本发明的优点是，系统安全可靠，自动化程度高，运行方便，能耗低，时效性强，经济性好。输灰管架可依厂区地势设置，彻底解决了输灰厂区管架结构庞大问题，达到了全厂综合管架协调美观；避免输灰管道上升段/下降段灰柱沉积引起的堵管问题，输灰系统吹管时间短，压缩空气耗量小，系统寿命长。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。