1.水力喷射器概述
上世纪80年代以来，我国引进了很多先进设备,其中也包括了水力喷射器设备。在国外,水力喷射器在发电厂使用得较为普遍,主要用在锅炉渣斗[1]、石子煤斗以及飞灰系统作为泵送至的水力输送设备。当灰场距离较近时,也可直接输送至灰场[2]。
采用水力喷射器和压力管的输送方式，主要优点是在厂房内不需建造灰渣沟道，设计简单紧凑，厂房内干净整洁，渣浆通过管道输送，水力喷射器出口渣浆的浓度可控制在1：5（渣：水）左右，耗水量少，且通过后续的脱水、澄清设备，渣水全部可以重复利用，达到闭式循环，有利于节约用水和环保[3]。
水力喷射器主要由喷嘴、进料口、扩散管组件构成。通过管道输送液固两相流物质，利用高压水从渐缩型喷嘴高速喷出，高压喷射水将输送固体吸入并混合，经过扩张的喉部输送混合浆体。经喷嘴将高压水的压力能转换成动能，离开喷嘴的喷射水有压力损失，用于进口吸入渣和水，并与喷射水混合通过扩散的喉部，此时速度减小，动能又恢复为压力能，用来克服管道摩擦阻力与静压头。水力喷射器是特有的一种自馈调节装置，当排出管道浓度增大时，总动压头增大，并使喷射器吸入能力减小，这样固体的给料量减小，从而控制浆液浓度。它不能作为一种负压吸入装置，仅是利用重力使固体流入它的吸入口，因此水力喷射器不易发生气隔，无吸入水时仍可运行。水力喷射器出口管线布置灵活，可由单台或多台水力喷射器接在同一根输送管上。
水力喷射器设计成正切形进口，目的是使输送固体的吸入水与喷射水均匀混合而获得高效率，不会被喷射水的高速液流破坏。喷嘴由高硬度的不锈钢制成，顶部焊有钨硬合金或耐磨陶瓷。喷射器本体用可淬火的球磨铸铁铸成，布氏硬度550以上，喉部扩散管由镍铬铸造合金制成，布氏硬度625。
与离心泵相比，水力喷射器造价低廉，且设备紧凑，布置、安装、运行及维护都方便很多，其主要缺点是效率比离心泵低，并需要高压水作为它的喷射水源。离心泵可串联运行，喷射器不能串联运行，因此输送距离受限。
2.水力喷射器选型
水力喷射器的选型，应根据输送管道的阻力、输送物料的性质及其输送量等因素确定。排渣用的水力喷射器出力应能在1.5~2h内将锅炉8h 的存渣量送出[4]，灰渣管内浆体质量浓度宜为15%~18%。排石子煤用的水力喷射器其出力宜在1h内输送锅炉最大连续蒸发量时8h的石子煤量。输送管道内浆体质量浓度宜为 11%~13%。输送石子煤时，管道内混合物流速不应低于2.7m/s。水力输送距离不宜大于150m，高差不宜大于15m。输送管道应采用耐磨材质。输渣时，管道内混合物流速不低于1.8m/s。
水力喷射器的效率一般为25～40%，也可按下式估算：
国内现有的水力喷射器设备选型，阻力计算，以及水力喷射器的特性曲线都是美国某公司提供的，每一张特性曲线都是唯一对应一种扩散管和喷嘴的测试曲线。目前国内生产的水力喷射器，扩散管喉部直径都是按照φ5英寸（φ127mm）设计。
国内水力喷射器规范表 
管道阻力（摩擦阻力）△P推荐采用威连汉斯公式，其公式如下：
mH2O/km
式中：
C——管道摩擦系数，灰取120，渣取140；渣水混合物温度15℃时100%；40～100℃增加20%；15℃以下减少20%。
D——管径，mm;
Qm——流量，m3/h.
管道阻力：
ΔP1=ΔP·L mH2O
式中：
L——是当量长度 m，包括水平管、垂直管，以及弯头。（当管径DN200时）
垂直管段静压差阻力：
ΔP2=ΔH·γhz mH2O
式中：
ΔH——为管道最高点与水力喷射器之间的高差，m；
γhz——灰渣浆的密度，t/m3。
总阻力 ΔP总=ΔP1+ΔP2
具体做设计选型时，根据工程计算出管道总阻力和流量，选择某种水力喷射器规格，如最常用的SPB200×200型，查喉部直径对应的几种水力喷射器特性曲线，对所需高压喷水泵的流量和扬程进行比较。最终选择所需最小喷射水压力及喷射水流量都相对较低的规格，最大程度上减少能耗，达到节能节水的目的。
水力喷射泵在设计中要考虑喷嘴、扩散管的磨损。扩散管属于磨损最严重的部位，寿命约1000-3000小时，一般运行在1-2年。在运行中如出现冲渣时间比原来的延长,说明部件已在磨损,必要时应将有关部件进行更换。
3.结语
水力喷射器其在发电厂除渣系统发展的过程中，起到了不可替代的作用，它结构紧凑，运行方便，维护检修容易，厂房内干净整洁，渣水通过管道输送，出口浓度较高且可控制。其主要缺点是相对效率较低，因此为降低能耗，水力喷射器的选型尤其重要。我们应注意对水力喷射器不同喉部直径和喷嘴直径的特性曲线，通过合理的设备选型计算，通过对比，选择能耗低，磨损小的设备。
参考文献
[1] 杨永秀. 燃煤电厂除灰排渣系统的发展过程及现代化技术[J]. 科技资讯,2018,16(16):41,43.
[2] 王高波,曹东阳,甘华强.垃圾焚烧发电厂基建期施工管理要点[J].安装,2020(10):36-38.
[3] 张惠群,李鹏.IGCC气化炉除灰渣系统设计研究[J].吉林电力,2020,48(06):26-28.
[4] 龙飞.除灰渣系统SCADA方案的研究与应用[J].自动化应用,2018(09):22-23+25.
康爱军;1976年10月;女;汉;山西省长治市;本科;高级工程师;火力发电厂物料输送。
