吹灰器技術(shù)分析與比較

修改時(shí)間:2017/11/29 16:01:22 點(diǎn)擊量：

1 鍋爐安裝吹灰器的必要性

　　對(duì)燃煤鍋爐而言，爐膛燃燒水冷壁結(jié)焦，高溫過熱器及再熱器掛焦，尾部受熱面積灰是常見的不可避免的現(xiàn)象。水冷壁結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，大渣使冷渣斗蓬住無法排渣；高溫過熱器和再熱器結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使部分受熱面間煙氣通廊堵死；尾部受熱面積灰嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使過熱器、再熱器、省煤器、空預(yù)器傳熱效率降低，鍋爐排煙溫度升 高，鍋爐效率降低；受熱面結(jié)焦、積灰還會(huì)引起受熱面超溫，加劇受熱面腐蝕，縮短受熱面壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行，甚至影響到巡檢人員的人身安全。因此，結(jié)焦、積灰是燃煤電站鍋爐運(yùn)行中存在的難題，在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)均配有一定數(shù)量的吹灰器，常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃?xì)饷}沖激波吹灰器、聲波吹灰器。下 面就以上三種吹灰器的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍發(fā)表一下自己的看法。

2 蒸汽吹灰器

　　2.1 工作原理

　　蒸汽吹灰器的工作原理是利用高溫高壓蒸汽流經(jīng)連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)噴頭高速噴出，產(chǎn)生較大沖擊力吹掉受熱面上的積灰，隨煙氣帶走，沉積的渣塊破碎脫落。

　　2.2 主要型式

　　蒸汽吹灰系統(tǒng)主要由吹灰蒸汽管路系統(tǒng)、蒸汽吹灰器和程控裝置三部分組成；蒸汽吹灰器的型式有爐膛吹灰器、長(zhǎng)伸縮式吹灰器和空預(yù)器吹灰器。蒸汽吹灰器均為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，閥門開啟為機(jī)械式，配有蒸汽開度微調(diào)裝置來調(diào)整吹掃蒸汽壓力和流量，吹灰管為耐熱合金鋼。各種吹灰器的主要性能參數(shù)見表1。

　2.3 技術(shù)性能特點(diǎn)

　　蒸汽吹灰器作為一種傳統(tǒng)的吹灰方式，高溫高壓蒸汽直接吹掃受熱面，對(duì)清除受熱面的積灰和掛渣都有較好的作用，對(duì)結(jié)渣性強(qiáng)、灰熔點(diǎn)低的灰效果也很好。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)：(1) 可以布置在鍋爐各個(gè)部位，能對(duì)爐膛、水平煙邊、尾部豎井的受熱面直接進(jìn)行吹灰。

　　(2) 對(duì)結(jié)渣、灰熔點(diǎn)低和較粘的灰效果也很好。

　　(3) 蒸汽直接從鍋爐引接，按設(shè)定程序運(yùn)行吹灰。

　　(4) 短吹灰器運(yùn)行可靠，長(zhǎng)吹灰器也較為可靠。

　　缺點(diǎn)：（1）吹灰耗費(fèi)蒸汽，降低了煙氣露點(diǎn)，增加了鍋爐補(bǔ)給水。

　　（2）吹灰只能清除所吹到的受熱面，吹灰有死角。

　�。�3）長(zhǎng)伸縮式吹灰器伸縮部分易變形卡澀，蒸汽吹傷受熱面引起爆管，且維護(hù)量大，結(jié)構(gòu)尺寸大，占用較大的空間位置。

3 燃?xì)饷}沖激波吹灰器

　　3.1 工作原理

　　燃?xì)饷}沖激波吹灰器的工作原理是利用空氣和可燃?xì)怏w（如氫氣、乙炔氣、煤氣、液化氣和天然氣等）以適當(dāng)?shù)谋攘谢旌�，在一特殊的容器中混合，�?jīng)高頻點(diǎn)火，產(chǎn)生爆燃, 瞬間產(chǎn)生的巨大聲能和大量高溫高速氣體，以沖擊波的形式振蕩、撞擊和沖刷受熱面管束，使其表面積灰飛濺，隨煙氣帶走。

　　3.2 主要型式

　　燃?xì)饷}沖激波吹灰器根據(jù)氣體混合點(diǎn)的設(shè)置位置分為串連式和并聯(lián)式兩種型式。串連式系統(tǒng)是指氣體混合點(diǎn)設(shè)置在主干管路上，經(jīng)點(diǎn)火器后產(chǎn)生的高溫氣體再經(jīng)分配器至各吹灰點(diǎn)；并聯(lián)式系統(tǒng)是指氣體混合點(diǎn)設(shè)置在各吹灰點(diǎn)的分支管路上，經(jīng)點(diǎn)火器后產(chǎn)生的高溫氣體直接至各吹灰點(diǎn)。從系統(tǒng)設(shè)置而言，并聯(lián)式系統(tǒng)比串連式系統(tǒng) 更安全、控制更靈活。

　　3.3 技術(shù)性能特點(diǎn)

　　燃?xì)饷}沖激波吹灰器主要由燃?xì)夤┙o系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、氣體混合罐、點(diǎn)火器、激波能量分配系統(tǒng)、激波發(fā)生器和沖擊管等構(gòu)成。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)：（1）沖擊波能量大，既適合松散性積灰又適合粘結(jié)性積灰。

　�。�2）整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，無轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，運(yùn)行程序化，檢修工作量小。

　�。�3）結(jié)構(gòu)尺寸小，占用較小的空間位置。

　　缺點(diǎn)：（1）吹灰消耗燃?xì)�，需定期更換供氣設(shè)備。

　�。�2）吹灰主要對(duì)垂直沖刷面作用大，吹灰有死角。

　�。�3）吹灰長(zhǎng)期沖刷固定的受熱面，燃?xì)忭氉⒁獍踩��?/span>

4 聲波吹灰器

4.1 工作原理

　　聲波吹灰器有雙音雙頻聲波吹灰器和單音單頻聲波吹灰器兩種，其發(fā)聲原理不盡相同，雙音雙頻聲波吹灰器是將壓縮空氣流經(jīng)一個(gè)高音高頻發(fā)聲哨產(chǎn)生的高音高頻聲波和一個(gè)低音低頻聲波發(fā)生罩反射形成的低音低頻聲波進(jìn)行耦合疊加產(chǎn)生雙音雙頻帶狀頻率聲波；單音單頻聲波吹灰器是將壓縮空氣或蒸汽流經(jīng)金屬膜片、旋笛、發(fā) 聲共振腔或其它聲波發(fā)生組件產(chǎn)生很強(qiáng)的聲音；聲波在煙道或爐膛內(nèi)傳播，牽動(dòng)煙氣中的灰粒同步振動(dòng)，在聲波振動(dòng)及疲勞反復(fù)累計(jì)作用下，使微小的灰粒難以靠近積灰面，也使沉積在受熱面上的灰塵破壞剝離，從而達(dá)到清灰的目的。

　　4.2 主要型式

　　聲波吹灰系統(tǒng)主要由壓縮空氣管路系統(tǒng)、聲波吹灰器和程控裝置三部分組成。聲波吹灰器很簡(jiǎn)單，由發(fā)聲裝置和導(dǎo)波裝置構(gòu)成，就像一個(gè)高音喇叭一樣。兩種聲波吹灰器的主要性能參數(shù)見表2。

　注：雙音雙頻聲波吹灰器技術(shù)指標(biāo)引自西安熱工研究院對(duì)該產(chǎn)品的技術(shù)檢測(cè)報(bào)告；膜片式聲波吹灰器技術(shù)指標(biāo)引自國(guó)外某公司的網(wǎng)站。

　　由于雙音雙頻聲波吹灰器功率大、壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小、運(yùn)行成本低，近幾年已在十多家電廠鍋爐上安裝使用，甚至安裝在煤粉倉(cāng)上對(duì)防止煤粉結(jié)塊堵塞效果也較好。

　　4.3 技術(shù)性能特點(diǎn)

　　上世紀(jì)八十年代國(guó)外開始研制聲波吹灰器，經(jīng)過20余年的發(fā)展和改進(jìn)，聲波吹灰器技術(shù)已逐步成熟。聲波吹灰器的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)：（1）利用聲波與灰粒及積灰發(fā)生振動(dòng)和共振，適合松散性積灰。

　　（2）吹灰器簡(jiǎn)單可靠，無轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，運(yùn)行程序化，維修工作量很少。

　�。�3）聲波可以達(dá)到其它吹灰器難以達(dá)到的位置，不留死角。

　　（4）對(duì)受熱面管壁無吹損、無腐蝕，運(yùn)行成本低。

　　缺點(diǎn)：（1）產(chǎn)生的聲能能量有限，影響了其使用范圍。

5 三種吹灰器的比較

　　根據(jù)三種吹灰器工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用情況，其主要技術(shù)性能比較見表3。

　根據(jù)三種吹灰器的技術(shù)性能，對(duì)鍋爐爐膛、屏式受熱面吹灰除焦來說，蒸汽吹灰器仍是****選擇，也可配合聲波吹灰器一起使用效果更佳。對(duì)尾部受熱面（低溫過熱器、省煤器、管式空氣預(yù)熱器），三種吹灰器均可采用，對(duì)粘性灰應(yīng)優(yōu)先采用燃?xì)饷}沖激波吹灰器。對(duì)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，適合采用聲波吹灰器和燃?xì)饷}沖激波吹灰 器，也可采用蒸汽吹灰器，前者在鍋爐啟動(dòng)過程時(shí)即可投入運(yùn)行。

6 結(jié)論

　　蒸汽吹灰器、聲波吹灰器及燃?xì)饷}沖激波吹灰器是國(guó)內(nèi)外燃煤鍋爐使用的三類吹灰設(shè)備，這三類吹灰設(shè)備存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。蒸汽吹灰器仍不失作為吹灰除焦的重要設(shè)備；燃?xì)饷}沖激波吹灰器對(duì)粘性積灰效果較好；對(duì)松散性積灰，聲波吹灰器利用震動(dòng)與共振將積灰清除，在灰斗、粉斗上裝設(shè)聲波吹灰器也起到了非常好的清灰 效果；隨著聲波吹灰設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，聲波吹灰器將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。