摘要:
介紹天瑞周口水泥有限公司遠距離大輸送量粉煤灰氣力輸送系統的實際應用情況，輸送距離遠，輸送量大，電耗低，磨損小，技術指標優越。
以綠色環保介質－空氣為動力源的粉粒狀物料氣力輸送系統工程，由于它工藝布置靈活、倉式泵結構簡單、幾乎無運動件、磨損小、維修工作量小、費用低，通過管道密閉輸送物料不受氣候影響、不揚塵、利于環境保護。壓送式具有可一點向多點卸料、倉式輸送可兼單泵及累積稱重、全自動運轉等優點。與機械輸送相比基建一次性投資小，綜合效益好，尤其在遠距離輸送中優勢比較明顯。在建材、化工、鋼鐵、有色、電力、交通、糧食等行業受到廣泛重視與應用。
2005年4月，合肥水泥研究設計院為天瑞集團周口水泥有限公司設計并供貨了一條遠距離大輸送量粉煤灰氣力輸送生產線。由周口隆達電廠粉煤灰庫經大型低耗氣力輸送泵通過1436米（當量）輸送管道，輸送至水泥廠內儲庫。設計要求月輸送量約2萬噸（電廠全部粉煤灰），臺時輸送量50t/h以上，電耗指標為6kWth/t左右。
1.工藝布置
電廠粉煤灰庫經庫底卸料裝置進入調速水平螺旋輸送機，經斗式提升機80t/h入流態化式中間倉，下部安裝DB倉式泵（18m3）,輸送方式為連續進料、間斷輸送、自動或手動運轉。出料管道前端裝有防堵兩路閥，通過變徑管道1436米輸送進入廠區粉煤灰庫。輸送管道間隔80米安裝有助動器10支。安裝兩臺40m3/min、0.7MPa螺桿壓縮機（其中一臺備用）及一臺20m3/min、0.7MPa螺桿壓縮機。該裝置安裝有稱重系統，數顯壓力傳感器，電控先導閥組件，氣動執行閥，及PLC自動控制器等。
2.輸送管道布置及走向
電廠粉煤灰庫到水泥廠粉煤灰庫測算長度為1156.7m，實際管路長度為1200m。輸送管道分為3次變徑，有11個彎頭，1個兩路閥，10個助動器，儲庫高為25m。氣力輸送輸料管道當量長度為:1200＋3×5＋11×8＋25×1.8＝1348m。
經過輸送物料物性分析后，對輸料管道的管徑、變徑點的選擇，進行多方案篩選，在滿足輸送量的前提下，保證安全長期運轉，盡量降低風速，減小磨損（降低電耗）。管道的設計還應考慮對不同風量的適應性，滿足不同輸送量的需要。
根據理論計算及實踐積累的壓力坡降計算式選定該工藝線的輸料管道直徑分別為DN219×8；DN245×8；DN273×8；DN299×8。
3.運行情況
經過幾個月的緊張施工及設備安裝調試，于2005年11月，正式投產達標，連續運行至今。從2005年11月2007年7月，中間進行了兩次技術指標考核。第二次考核數據如下：臺時輸送量：56.8t/h；設定裝料量：10t；6t；輸送時間：6-7min；4min；裝料時間：3-4min；2min；輸送工作壓力：0.28－0.3MPa；輸送管道末速：10.7m/s；輸送管道初速：6.8m/s；輸送管道平均速度：8.7m/s；參考重量混合比：19.7kg/kg~23.6kg/kg；輸送噸電耗：4.3kWh/t（實測值）；噸輸送km電耗：3.6kWh/t·km。第一次考核數據中，輸送噸公里顯電耗4.3～5kWh/t·km，略遜于第二次，其余數據略。第一次考核時間為2005年11月至2006年8月，第二次考核時間為2007年元月至2007年7月。數據顯示了隨著運行時間的增加，該條遠距離大輸送量粉煤灰氣力輸送生產線，運行情況越來越穩定，料氣比也隨之增加，噸公里電耗也有下降。
4.磨損情況檢測
2005年8月26日應用日本產AD-353B型超聲測厚儀對該輸送管道及泵體的磨損量進行了檢測，檢測精度為±0.1mm，測量結果如下：泵體無明顯磨損，下部局部有點蝕（只發現一處）；水平管道檢測約40個點，管道理論壁厚為8mm（新輸料管道為無縫鋼管GB8162，全部為負偏差），大多檢測值為7.2mm；考慮管道負偏差，磨損量約在0.6mm左右，沿程磨損較為均勻；尾部彎管由于未焊背部加強筋，輸料彎管有磨穿現象，該部位應立即考慮補救技術措施。
5.技術經濟分析
該設備每年以輸送20萬噸粉煤灰作為復合水泥混合材，企業應用粉煤灰每噸創造價值260余元，扣除加工過程中的電費、設備折舊費、運行費等，每噸可收益約200元，每年可收益4000萬元，1～2個月即可收回設備投資。若改用散裝車運輸，輸送每噸粉煤灰單獨電費差價每噸達4元，每年要多支付80萬元。
該系統輸送風速低于16m/s，與國內的推薦值25～30m/s相比，降低30%以上；而重量混合比卻提高近35%以上。輸送阻力與輸送速度成正比，隨著風速下降，阻力明顯下降；而磨損量與速度3－4次方成正比，因此磨損量也明顯下降；空壓機裝機功率與輸送阻力和風量乘積成正比，因此輸送量及輸送距離相同情況下，綜合電耗比常規方式降低30%以上。
6.社會效益
由于粉煤灰經氣力輸送管道送至水泥廠，減少了粉塵污染，保護環境、重要的是節省了寶貴的土地資源。粉煤灰二次綜合利用，利于循環經濟發展。
7結束語
通過在天瑞周口水泥有限公司的實際應用，DB倉式氣力輸送系統為今后粉煤灰大輸送量、遠距離運輸開辟了一條綠色通道。從理論和實際應用上證明了其完全可以替代進口產品，性能指標甚至優于國外同類技術。氣力輸送工程節約了建設成本，縮短了建設周期，無粉塵，自動化程度高，值得在今后設計中大規模推廣應用，尤其在距離遠，輸送量大的生產線中優勢更為明顯。
作者：周宏建
關鍵詞：粉煤灰-遠距離