先导输灰阀工作原理探索

马  雷

摘  要:近年来随着环保理念的不断深入，愈发重视环保技术在专业中的广泛应有。燃煤电厂粉煤灰不在进行湿排，而进行干式粉煤灰的综合利用，其中粉煤灰如何高效节能的进行输送，并达到预期的运输效果，各燃煤电厂一直在寻找研究。本文主要对粉煤灰输送系统中使用的先导式输灰阀，其工作原理及运行方式进行分析研究，并自制部分输灰阀进行工作原理的验证。

关键词:先导式输灰阀 工作原理研究  实际效果验证  

0引言

目前粉煤灰输送常规都采用浓相正压输送方式，为提高输送效率，输送管道会使用内旁通管

技术或在输送管道上间隔增加助推气，向管道内输送空气，物料克服管道阻力，提高物料输送速度。以上提高输送的方式，在原有输送效率上提高较少，但额外耗气量较大，不节能。目前市场上出现适合长距离输送，输送效率高，耗气量小的输送技术，被称为先导式输送系统。我厂在长距离的粗灰输送系统中运行该技术，输送出力有原来的10T/H，提高至60T/H，输送出力提高数倍，满足厂里粗灰装船的需要。鉴于先导输送系统，可以给公司灰渣平衡带来较大的益处，为充分使用维护好，对该技术进行深入研究，并进行总结，确保后续设备的可靠性。

1 先导式输灰系统的原理介绍

根据现场安装的设备，对核心设备先导阀和系统设备进行研究，主要原理是在灰管上间隔加装自动先导阀。仓泵进气口采用减压阀，输送时仓泵内保持一定的低于气源压力的恒压。在仓泵出口处是满管输送，当介质输送到一定距离时管内会产生压升现象，此时安装在管道上的先导阀会自动检测输灰管内的压力，当管道内的压力达到先导阀开启的压力时，阀门会自动打开向管道内补气，管道内的介质受到进气的扰动，会自动疏松，此点的堵管现象消除，阀门自动关闭，管道内的介质继续向前运动。先导式输送工艺流程类似柱塞式输送模式，但新型先导阀输送系统与柱塞式输送模式的区别是实现了点进气，哪里堵管哪里进气，且堵管消除后自动停止进气，进气时堵管压力根据实际输送距离、介质、粉体浓度可实现现场调节、整定。

输送原理图

现场实物图

先导阀解体图

2先导阀在整个输灰过程中的运行动作介绍

1）第一步，当伴气管打开时，理论上，所有先导阀的探测气源全部打开，上图粉红色通过路径，由于此时灰管近似空管，压力很低，探测气源在腔室内无法建立压力，通过辅助弹簧后进入灰管，通流截面很小，所以探测气量不大；

2）第二步，当一个仓泵中灰进入灰管后，达到一定距离后，压力开始上升，近似堵管，以#2先导阀为例，探测气源在腔室、隔膜处达到一定压力，克服了整定弹簧的压力，推动活塞和活塞杆向前移动，活塞杆顶开阀芯，主伴气源通过出气管进入灰管，向本阀的灰管处补气助推；

3）与第二步同时，主阀体上面的小孔联通下一阀体腔室，推动下一先导阀#3的活塞动作，也打开#3先导阀；（本身打开，预打开下一个）；

4）至于到底动作几个阀体，关键的因素是动作几个阀体处灰管内部灰的多少，内部压力的多少，当后面一个灰管处灰量低，管内压力无法建立时，则腔室内也无法建立压力，主伴气的气源进入灰管内部，又形成了探测气源，此段灰输送结束；

5）第三步，前述#3、4先导阀均动作后，将灰输送向下一段后，此时灰管内压力降低，腔室内气源压力无法克服整定弹簧压力后，弹簧自动关闭主阀芯，先导阀关闭不补气。

先导阀输灰动作情况

3自制输灰阀对研究原理的验证

根据现有的先导输送原理，及掌握先导阀的结构特性，自制机械阀充分验证该技术方法的效果，为后续大量运用到输送管线上作技术准备，现考虑在运行的输灰管线上安装增加自制机械输灰阀，并进行调试，通过机械输灰阀的动作情况和管线输灰出力来验证效果。

自制机械输灰阀图

在本厂粗灰库至码头灰库整条输灰管线上安装机械输灰阀后，通过输送出力试验和机械阀运行情况，有效检测自制机械输灰阀的作用效果。该条管线全长约600米，共安装约50只机械阀，机械输灰阀平均安装间隔为10米左右，后根据现场输灰管线布置情况，前段100米按约6米间隔安装，后端200米和300米处分别按约10米和13米间隔进行安装。

机械输灰阀安装后，机械阀投用状态，共做过4次输送出力试验，由于全厂灰平衡及码头装船泊位影响，关闭机械阀共进行2次输送出力试验。在不考虑筛余度影响的情况下，关闭机械阀输送出力平均约为32T/H，投用机械输送阀输送出力平均约为37T/H，整条输送管线安装机械输灰阀后，出力提升约5T/H。从输送出力分析，目前有一定的提升，分析主要有部分机械阀开启后（有可能未能回座），给管道充气加压，使出力提高，但效果不明显，未能达到预期的理想出力。

现场查看自制机械输灰阀动作情况，一部分未有压力显示，一部分保持在一定压力下没有变化，初步分析可能自制的机械阀部分能打开，部分未能打开，且打开后阀芯无法回座，导致以上现象的发生。进一步分析，先导输灰阀是纯机械性能的阀门，工作原理看似简单，根据输送管道压力自动开关阀门，但在输灰阀内部结构设计中，各个气流通道的大小、阀座及各密封件的密封性能、加工精度是否能达到要求，先导输灰阀的压力变化是否能根据输灰管道输送压力进行相应变化，并正常开启和关闭输灰阀，是先导技术的最大难点，目前看还需要进

参考文献

[1] 崔功龙燃煤发电厂粉煤灰气力输送系统[M].中国电力出版社2005

作者简介：

马雷(1982-)，男，江苏省江阴市，电力工程师，从事发电厂灰渣设备的管理；

注：（作者联系方式：马雷， 051068282896， [e-mail]，江苏江阴利港镇西利路235号，214444）

一步探索优化。

4 结论

通过以上分析，先导输送系统的基本原理和运行特性已基本了解，但自制的机械输灰阀能达到一定提高输送出力的作用，验证对先导输送原理的推断。对于能提高数倍输送出力，目前还需要对阀体的结构和运行方式进行深入研究，发现问题，解决问题。