粉煤灰气力输送直接装船系统 李新生 １南瑞集团公司（国网电力科学研究院） 北京 １０００７０ ２北京国电富通科技发展有限责任公司 北京 １０００７０ ３北京市粉体物料气力输送工程研究中心 北京 １０００７０ 摘要：介绍了一种粉煤灰气力输送直接装船系统，该系统包括粉煤灰的管道密相气力输送、装船量计量、 船位自动跟踪和装船头等。粉煤灰从灰库经气力输送管道输送到码头的装船头，气固分离后粉煤灰直接装入船 舱，尾气除尘处理使排放达标。这种装船系统全过程密闭，满足环保要求；可不用缓冲仓，优化了系统配置， 增加了系统安全性。经实际工程应用，其使用效果达到了预期目标。 关键词：粉体装船；船位跟踪；双套管；计量装船 中图分类号：ＴＨ２３２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—０７８５（２０１７）０４—０１０７—０４ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｆｌｙ ａｓｈ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔ ｌｏａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｄｕｃｔｅｄ ｄｅｎｓｅ—ｐｈａｓｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｆｌｙ ａｓｈ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ，ｓｈｉｐｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｄ ｌｏａｄｉｎｇ ｄｏｃｋ．Ｆｌｙ ａｓｈ ｉｎ ｓｉｌｏ ｉｓ ｃｏｎｖｅｙｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｄｏｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈａｒｆ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｐｉｐｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃａｂｉｎ ａｆｔｅｒ ｇａｓ—ｓｏｌｉｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｉｓ ｒｅｍｏｖｅｄ ｔｏ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｌｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈ ｓａｉｓｆｉｅｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｗｉｔｈｏｕｔ ｓｕｒｇｅ ｂｉｎ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｅｃｕｒｅ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ａｓ ｅｘｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｄｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ；ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｒａｃｋｉｎｇ；ｄｏｕｂｌｅ ｓｌｅｅｖｅ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｈｉｐｍｅｎｔ Ｏ概述 我国东部沿海和长江流域是经济最活跃地区， 电力需求大，火电厂建设也较为密集。根据环境 装置按规模分有大型装船系统和小规模装船机构 两类。其中大型装船系统多为港口设备公司承担， 装船机构上设置缓冲仓、分离装置等，其设备庞 大、复杂，机构较多。因而系统投资较大，维护 和运行成本相对较高。这类装船系统装卸设备很 保护及粉煤灰综合利用的要求，粉煤灰的运输处 理逐渐成为瓶颈。由于市场容量和交通运输、销 售渠道的，单纯依靠罐装汽车外运无法满足 巨大的需求量。同时，汽车运输会消耗大量的燃 油资源，增加人工、运输成本，增加公路交通压 力，这与目前建设节约型社会的基凋不符。因此， 专业，但在粉体输送（带式输送机、斜槽等）环 节往往需要与相关单位协作，常出现装卸设备和 输送设备配合不谐调，可靠性较低，故这类系统 应用很少。 另一类小规模的装船机构，多为小规模输送厂 商或业主自己配套的简单系统，这类系统的装船距 离较短（多数小于１００ ｉｎ），多数还需要在浮码头或 岸边设置缓冲灰库等。其系统简陋，跑冒严重，尤 其排尘环节可靠性更差。这类系统经常不能正常投 用，现场环境较差，不能达到排放要求。 利用沿海沿江电厂得天独厚的自然条件，依靠水 路运送粉煤灰，既可以解决电厂处理粉煤灰的问 题，又可以及时满足综合利用对粉煤灰的大量需 求，同时船舶运输大大降低了运输、燃油、人工 成本，提高了工作效率。可见，粉煤灰装船系统 有巨大的市场空间和实际利用价值。 国内火电厂灰库到码头的距离都较长，江、 河边的电厂灰库距码头通常约４００ ｉｎ，海边电厂约 １气力输送直接装船系统的研制 综合市场需求及粉煤灰装船的现状，在以往 研发成果的基础上，采用理论研究与过程试验、 １ ０００ Ｉｎ，给粉煤灰的环保装船带来很多困难。目 前，除应用较多的汽车短驳外，国内粉煤灰装船 《起重运输机械》 ２０１７（４） 数值模拟计算相结合的方法，对装船系统关键设 一１ ０７— 及 陶逊仃深入删 丸、优化， 验的 硎： Ｉ ．』ｔＩ 际Ｉ 进｛ 验 ，Ｊｋ：功研制ｒ粉煤灰长 离输送 船系统 新ＪＩ４装船系统综合ｒ Ｊ输 送、粉ｆ小分离ｆ¨粉料 环 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时装船系统运 状念的掌握，从而为装 过 提供一ｆｆ靠的发全 障 汁量装 Ｉｌｉ称匝料 汁 和ｌ Ｉ 他机累汁完成、 汁 装置主要部什：称重料化汁…质 变送 嗣Ｉ 杨 啦传感器 Ｈ』Ｊｊ三，输川１十『ｌ 的４～２０ ｍＡ模拟点【咆 号 ｌ 位机系统、 装ｆｊｆ｝系统运行过程中， Ｉｌｌ ｌ ￣Ｊ灰量就会 ，Ｊ ¨ 班空电 Ｉ Ⅱ玎Ｌ， 叫 ｝ 装设的数 上 乐， ：－ｋ－ 了值班室鄙能 随时食看钊装船耿ｌｌ 汁 系统的运行既可累汁 装冉竹的灰过， ＩＩｆ 允设定 船 ， 始装船， 船系统达到颅定的装船 后 船 称酉料位 装 输送系统的发送罐上准 确汁 的天键址发送罐与相连的管道等连接件采 川 效的席力隔离．从而消除附Ｊ．１１Ｉ廊 Ｊ埘称甄数 的影响一住安装过 ｔ 要严饼保址称重料值汁 处 Ｉ司一水平 外除调试阶段的标定外， 运仃・Ｉ－还需每装３ ０００ １进仃 次定ｌ１９Ｊｆ，Ｊ：定，消除 ｒ Ｊ‘能产 的漂移影响等 际验ｉｉＥ，装船量的 汁 误芹小 ：ｌ％ 汁；Ｉ｝装船改变Ｊ 舟什员和销售人 ｉ Ｉ￡『ｊｆ｝的吃水深 术竹并质量的＇卡Ｊｌ放¨’ ， 丛剑ｒ准确ｉｔｑｌ ，川ＩＩ、ｒ 减少＿ｒ 的争议 １．３船位跟踪技术 运灰船 ５又 ，受潮汐、浪涌等影响， 体始终处 动荡 ｝Ｉ运 船装船 间潮位是 变化的，随装城ｊ ，Ｊ变化吃水线 发生变化． ．达刮装船过 的企惭『寸Ｊ，必须ＩＩ，Ｊ 刎跟踪舟侍体的 化 变化，尤ｊ 料 ＇ｉ４：Ｋ度及接Ｉ Ｉ的惭 ，从 达到系统整体 格常 的效果 船位 动跟踪系统利 张 儿匕较和１控制单兀， 通过落料管和张力传感器实 落／火箭钢丝绳 《起重运输机械》 ２０ｌ７（４） Ｉ 没 ｆ０感 ．将钢丝绳受到的张 Ｊ 坚化 ｔｌ，ｔｃ￣＃化乃电ｆ ． 过放大器处 』 ｌ输…数 落料铃 制器，通过设定值达剁ｆ Ｉ动收缩或 放Ｊ｝：钢 绳、州榉落料铃长度、跟踪 ｆ 及Ｉｔ¨ｔｌＩ－ ． 惭封的【Ｉ的 料竹ＩＩ１内｝ 嗣捌坨一 卡¨Ｊ 布外 搜 ｊｉ俐 绳绀成１ｊ＇（Ｉ；ｔｉ０龙骨通过伞ｆｊｌ俐丝 ｆＩ｛Ｉ、缩，进 制池ｆ１；１ＩＪ、Ｊ Ｋ瞍的 整，还可减４： ｊＩ｝！ｉ＝耿 川，ＪＩ 也的Ｉ ，ｆｆ＂”Ｊｈ！ 坨 的结构没汁川‘避免ｊ 运 过ｆＩ ，Ｊ 坨坩 ｔ Ｉ １粉煤耿 落料管 落ｌＩＩ．尼忖 ｌ』缝隙外漏的粉 、降落扬 及船舱内排 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．符 ： 求． 该系统包 仃 合分离 料１ ：等部什的 装船 ，半『『ｌ』 丁岸边，装冉竹ＩＩ，ｊ‘转１｛ 转…，州－『１ ｌ船舱的装料几，展 落料１’：， 料骱梭【１ ｊ 料 口连接 密封， 控制窜¨动装ｎｆ｛系统Ｊｆ：始装 灰库的粉煤 通过输送罐、议 １ ：输送划装船 ， 灰气分离，灰落入船舱，输送乏 除 除尘 排 据当地水义 料．ｉ发 『Ｉ装船 的 落料 ：展Ｋ达１Ⅲ，ｆ Ｊ 适心 ｕＨ １ Ｉ’． 湖ｆ ８ １１１ 的 变化（ Ｉ冬Ｉ ５） 过近儿年的 刚．小沦址 水Ｉ９Ｊ，还是 十水期，抑或是朔 期，ｉ发 叭系统部能够辽应 Ｊ 潮 变化 １ｆ】９一 图４气力输送粉煤灰直接装船系统图 水路运输能力大，成本低，能耗低。水路运 输粉煤灰的市场刚刚起步，因此，粉煤灰装船技 术和设备的市场潜力巨大。本项技术可简化装船 系统的配置，节约相应的工程造价（仅缓冲仓的 节省，每套系统约减少投资８０万元左右）。同时， 本系统还可节约大量运行维护工作量和费用。粉 煤灰船运销售后，进行了资源化利用，减少了排 放，还为业主创造了可观的附加收入。 图５气力输送粉煤灰直接装船系统作业图 粉煤灰气力输送直接装船技术促进了粉煤灰资 源化处理，缓解了公路运输压力增加，降低了粉煤 灰的运输费用，同时也丰富了散料装船形式和技术。 ３ 结束语 远距离装船系统有效地整合了气力输送、分 离和装船等环节，通过管道气力输送，系统末端 进行高效分离，粉煤灰直接装船，乏气经除尘处 该技术还可广泛应用于其他散料，如水泥、化工原 料等粉粒体的输送装船，也可用于装载火车等场合。 参考文献 理达标排放。管道的密闭输送及整体封闭，减少 了常规装船系统各设备所需的连接、转换或缓冲 等中间环节，另外输送管道布置方便、占地少。 因此，该套装船系统具有运行可靠、布置简单和 灵活等特点，并且杜绝了设备跑、冒、漏等粉尘 污染，有利于环境保护。同时，降低了工程造价 ［１］李向阳，李新生，陈志高．粉煤灰远距离无污染输送 技术［Ｊ］．粉煤灰，２００４（４）：３７—４０． ［２］吴志芳，周立业．港口散料装船作业的计量与控制 ［Ｊ］．核电子学与探测技术，２００２，２２（６）：５１２—５１４． ［３］邹德兴．散料称重计量系统的设计与开发［Ｊ］．江苏 现代计量，２０１０（２）：４３—４５． 及运行维护工作量和费用；采用了实时称重计量 技术，降低了装船计量的偏差，改变了靠吃水估 算装船量的传统计量方法。 『４］韩占忠．ＦＬＵＥＮＴ流体工程仿真计算实例与应用［Ｍ］． 北京：北京理工大学出版＿午十，２００４． 通过近几年装船系统在江苏、浙江、广东等 几个电厂的实际工程应用，气力输送直接装船系 统得到不断改进、完善，远距离输送、装船计量 和装船头配合得当，使得该系统在保证正常、可 作者地址：北京市丰台区南四环西路１８８号总部基地六区 １４号楼北京国电富通科技发展有限责任公司 邮 编：１０００７０ 收稿日期：２０１６—０７—１８ 靠装船外，其系统或设备的安全性得到提高。 １ １ ０一 《起重运输机械》 ２０１７（４）
