鍋爐蒸汽吹灰、聲波吹灰和高能燃氣脈沖吹灰的

　鍋爐蒸汽吹灰聲波吹灰和高能燃氣脈沖吹灰的技術(shù)經(jīng)濟比較姚紀恒1馮景源2羅紅新31.哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150046；2.上海鍋爐廠有限公司，上海200245；3.哈爾濱第發(fā)電廠，黑龍江哈爾濱150046影響經(jīng)濟性安全性。故長期以來，人們直在尋求較好的除灰方式。通過對目前主要采用的蒸汽吹灰聲波吹灰及高能燃氣脈沖吹灰的原理效果費用比較，認為高能燃氣脈沖吹灰值得推廣應(yīng)用。 　　0刖目鍋爐，加熱器和換熱器的積灰結(jié)焦影響受熱面的傳熱效率，使鍋爐排煙溫度上升，導(dǎo)致鍋爐的熱效率下降，理論計算和運行經(jīng)驗明，鍋爐排煙溫度升高20，鍋爐熱效率就會下降同樣嚴重的是積灰，結(jié)焦達到定程度時會引起鍋爐受熱面的腐蝕和意外停工，造成重大的經(jīng)濟損失。長期以來，鍋爐受熱面的除灰問直是鍋爐運行中特別受關(guān)注的問之，多年來，為了解決此類問，陸續(xù)研制了蒸汽吹灰，高壓水力吹灰，鋼珠清灰，壓縮空氣吹灰和聲波吹灰。俄羅斯UKTM中央鍋爐透平研究所研究了高能燃氣脈沖吹灰技術(shù)，1994年哈爾濱世紀熱能技術(shù)開發(fā)公司率先將該技術(shù)用于國內(nèi)電站鍋爐，并獲得成功，幾年來經(jīng)過改進，在電站鍋爐水泥窯余熱爐，有色金屬冶煉余熱爐，化工行業(yè)加熱爐上得到較大的推廣，并取得了明顯的效果，下面對蒸汽吹灰，聲波吹灰和高能燃氣脈沖吹灰作簡要的技術(shù)經(jīng)濟分析和比較。 　　1吹灰器的原理1.1蒸汽吹灰定壓力和定干度的蒸汽，從吹灰器噴口高速噴出，對積灰受熱面進行吹掃，以達到清除積灰的目的。 　　1.2聲波吹灰金屬膜片在壓縮空氣的作用下產(chǎn)生具有定聲壓和頻率的聲波，鍋爐受熱面的積灰在聲波的作用下處于松動和懸浮狀態(tài)，易被有定速度的煙氣帶走，達到清理受熱面積灰的目的。 　　1.3高能燃氣脈沖吹灰利用空氣和燃氣在特殊的容器中混合，經(jīng)高頻點火，產(chǎn)生爆燃，體積急劇膨脹生成高溫高壓的爆燃氣體，該爆燃氣體在特殊結(jié)構(gòu)的罐體內(nèi)得到加強加速，形成激波，蓄集起極高的能量，從噴嘴中以沖擊動能熱能和聲能的形式進入爐內(nèi)，作用在鍋收稿日期20010820 940，1964年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)動力系鍋爐專業(yè)，教授級高級工程師，曾任哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司副總經(jīng)理，曾獲國家科技進步等獎等獎各次，為機械部有突出貢獻技術(shù)專家，享受國務(wù)院特殊津貼，1994年率先將燃氣脈沖吹灰用于國內(nèi)鍋爐吹灰并獲得成功。 　　爐受熱面的積灰上，使積灰脫落被煙氣帶出爐外。 　　其噴出的氣體速度極高300350=3壓力很大1洲，3在很短的時間內(nèi)作用在鍋爐受熱面上，其吹掃的作用相當(dāng)于蒸汽吹灰，但遠比蒸汽吹灰強。 　　其噴出的高溫燃氣射向積灰層時，可以使積灰軟化，粘結(jié)強度降低，在高壓氣流的吹掃下，灰層破碎脫落，這種熱清洗的作用是蒸汽和聲波吹灰所不具備的，這對于燃油鍋爐和工業(yè)用余熱爐其混合氣體被點火爆燃時，將伴隨著巨大的響聲，這是能量以聲能釋放出來的體現(xiàn)，由運行實驗可知，距噴嘴軸線6，7=處，其聲壓級仍保持在16048以上，聲波頻率為35205似25.，由于燃氣脈沖吹灰裝置的聲波頻率低，能量大，因此進入爐膛后不易衰減，并以輻射狀向爐膛各個方向傳播，通過聲能量的作用，使這些區(qū)域中的空氣分子和粉塵顆粒產(chǎn)生振動，其反復(fù)作用下，使積灰松散破裂脫落。這作用與聲波吹灰的作用相同，但其作用強度比聲波吹灰要強得多。 　　2各種吹灰器的工作效果2.1蒸汽吹灰作為種傳統(tǒng)的吹灰方式，當(dāng)整個裝置運轉(zhuǎn)正常時對清除受熱面的積灰和降低排煙溫度都有定作用，特別對結(jié)渣性強，灰熔點低較為有效。 　　2.2聲波吹灰上海吳涇熱電廠304001如爐原設(shè)計為蒸汽吹灰，后因故障多，不能正常投運而拆除，之后安裝了4臺聲波吹灰器，安裝吹灰器前后的對比如下1安裝聲波吹灰器前后積灰厚度對比積灰厚虔以以再熱器最大。0最小3.0省煤器最大+0最小3.0項目投前，投后，變化，再熱器煙溫差，上升省煤器煙溫差，上升3再熱器溫度，上升8.5再熱器出口汽溫，上升10省煤器出口溫度，上升15排煙溫度，下降4.5由上看出，聲波除塵器投運后，蛇形管上的積灰有所減少，受熱面上的吸熱增加，從而使受熱面入口和出口的煙氣溫差加大，工質(zhì)的溫升亦增大，排煙溫度有所下降4.50，相當(dāng)于鍋爐機組熱效率提高了0.23. 　　2.3高能燃氣脈沖吹灰裝置的工作效果高能燃氣脈沖吹灰裝置自1994年國產(chǎn)第套裝置投入運行以來，已經(jīng)在全國數(shù)百臺電站鍋爐化工行業(yè)加熱爐有色金屬冶煉余熱爐和水泥余熱爐上得到推廣和應(yīng)用，安裝位置的環(huán)境適應(yīng)性也越來越寬，溫度最高70，爐膛最大負壓700水柱，最大正壓+3 70水柱，煙氣含水最大30.而其除塵除焦的效果也極為明顯。下面是幾個項目的統(tǒng)計序號廠名燃料種類安裝位置適應(yīng)的煙氣條件排煙溫度鍋爐運行情況溫度負壓投運前投運后熱效率哈爾濱煉油廠裂解渣油粘過熱器提高1.5邪45七外油爐性積灰省煤器水柱蒸汽聲波吹灰無效空氣預(yù)熱器北京東方化工廠積灰結(jié)焦極過熱器提高3.5 065七外煤粉爐為嚴重省煤器水柱蒸汽吹灰無效空氣預(yù)熱器冀東水泥廠煙氣中粉塵高余熱爐高度大負壓提高1.5耶55001余熱爐機械振打聲波吹灰均無效方向4層布置700出出水柱廣西柳州龍城化工廢氣中含大量對流排管提高20廠余熱爐粉塵，積灰嚴重蒸汽聲波吹灰無效水柱哈爾濱第發(fā)電廠煤粉回轉(zhuǎn)式空氣下降蒸汽吹灰效果不佳預(yù)熱器冷段水柱以上結(jié)果現(xiàn)場運行測試報告3幾種吹灰器運行費用比較齊魯電廠5號爐，和6號爐均為只0410以乜鍋爐，分別安裝了9臺蒸汽吹灰和10臺聲波吹灰，3.1全年運行費用其運行條件如下5號爐蒸汽吹灰9臺6號爐聲波吹灰10臺吹灰蒸汽壓力尸=1.28，1.47肘聲波吹灰所需空壓機功率55讓界蒸汽溫度纟350. 　　聲波吹灰器鳴音時間5以吹灰蒸汽耗量g每年運行時間7000每班蒸汽吹灰次數(shù)1次蒸汽吹灰行程時間6以蒸汽吹灰器電機功率5.4讓界9臺每噸煤產(chǎn)生的吹灰蒸汽10七每年運行時間7000供電煤耗0.377讓8讓界4煤價240元按上面的運行條件計算蒸汽吹灰和聲波吹灰3.1.15號爐蒸汽吹灰運行費用1每班吹灰蒸汽耗量，1=9父6，36每班吹灰次數(shù)全年吹灰蒸汽耗量，=7000年+折合煤耗3780+10=378七年電機功率消耗折合煤耗為9臺蒸汽吹灰全年費用折合成煤耗3.1.26號爐用10臺聲波吹灰的運行費用聲波吹灰能耗計算吹灰空壓機5 5讓每年運行7000小時，其電機電能消耗折算成煤耗為3.1.3高能燃氣脈沖吹灰運行費用次風(fēng)，由于占整臺鍋爐的次風(fēng)量的比例很小，其消耗可忽略不計。 　　乙炔的耗量為空氣耗量的0，約10對于2201鍋爐安裝5層，每間隔7 10天工作次，每次每層發(fā)射10次，共50次約需45分鐘，即每月乙炔耗量453. 　　即對于4瓶工業(yè)用乙炔瓶組成的乙炔站，每月更換乙炔瓶次，按乙炔每瓶85元計，每月費用為鍋爐全年運行7000小時，即10個月，那么乙炔每年的費用為340元月父10月=3400元3.2全年的檢修費用蒸汽吹灰為6000元，聲波吹灰為2700元，高能燃氣脈沖吹灰無需大的檢修500元。 　　3.3吹灰器的次性投資設(shè)備采購費，安裝費設(shè)備費25其它費設(shè)備費的5按臺鍋爐布置相同的吹灰點，其次投資蒸汽吹灰聲波吹灰脈沖吹灰?guī)追N吹灰器的經(jīng)濟性對比列如下5幾種吹灰器的經(jīng)濟性對比序號吹灰器名稱固定投資比例年能耗萬元年年檢修費用萬元年排煙溫度下降，鍋爐機組效率提高蒸汽吹灰聲波吹灰高能燃氣脈沖吹灰43種吹灰的優(yōu)缺點4.1蒸汽吹灰器的優(yōu)缺點優(yōu)點可以布置在鍋爐各個部位，能對爐膛，水平煙邊尾部豎井的受熱面進行吹灰。 　　對結(jié)渣性較強，灰熔點低和較粘的灰有較明顯效果。 　　蒸汽來源比較充分。 　　缺點排煙中含濕量增大，煙氣露點較高。 　　吹灰耗費蒸汽，運行費用較高，同時導(dǎo)致鍋爐補給水和水處理費用增高。 　　機械傳動和電氣部分在運行中故障率高，檢修和維護工作量大，費用高。4.2聲波吹灰的優(yōu)缺點優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單可靠，啟停操作方便運行安全，維修工作量少，費用低。 　　聲波可以貫穿和清潔主汽吹灰難以達到的位置。 　　適合于松散積灰的清除。 　　需要配備空壓站，設(shè)備次性投資大。 　　能量較小，對于爐膛和對流受熱面，特別是低溫段空氣預(yù)熱器結(jié)渣，粘結(jié)性積灰和嚴重堵灰以及堅硬的灰垢無法清除。 　　4.3高能燃氣脈沖吹灰的優(yōu)缺點除具有蒸汽吹灰和聲波清灰的功能外，還具有熱清洗功能，能量大，既適合于松散性積灰又適合于粘結(jié)性積灰，結(jié)焦和堵灰的清除。 　　能量強度和噴口的方向，形狀易于調(diào)整，對于不同類型的積灰和不同形狀的工作面都有最佳的適應(yīng)性。 　　整個系統(tǒng)簡單，無轉(zhuǎn)動機械，運行程序全自動化。操作簡單，可靠性高，不需要經(jīng)常維護。 　　結(jié)構(gòu)尺寸小，易用于空間尺寸小的位置。 　　次性投資少，運行和維護成本低經(jīng)濟性好效率高。 　　缺點需定期更換乙炔瓶。 　　5結(jié)論蒸汽吹灰聲波吹灰和高能燃氣脈沖吹灰，對鍋爐受熱面的清灰都有定的作用，應(yīng)根據(jù)不同高能燃氣脈沖吹灰包容了蒸汽吹灰和聲波吹灰的切優(yōu)點，其對不同積灰清除的有效和徹底，裝置調(diào)整的方便，維護的簡單以及成本的低廉都是其它除灰方法無法比擬的，建議今后大力推廣