目前電站鍋爐安裝的吹灰設備主要是蒸汽吹灰器和聲波吹灰器。蒸汽吹灰器為傳(chuan)統吹灰(hui)(hui)器,目前使用數量(liang)最多(duo),由于(yu)結構和介質的(de)(de)(de)特(te)(te)點,加上高溫(wen)環(huan)境的(de)(de)(de)影(ying)響,吹灰(hui)(hui)槍管易發(fa)生卡(ka)澀、失(shi)靈、漏汽(qi)等現象(xiang),設備(bei)故(gu)障(zhang)率相對(dui)較高,要求維(wei)護水平較高;聲波吹灰(hui)(hui)器,由于(yu)能(neng)量(liang)不足(目前最 大聲能(neng)在140分貝(bei)左右),與灰(hui)(hui)粒的(de)(de)(de)固有頻(pin)率差別很大,與積(ji)灰(hui)(hui)特(te)(te)性不適應(ying),吹灰(hui)(hui)效果很差,基(ji)本(ben)上不能(neng)除(chu)掉(diao)已有的(de)(de)(de)積(ji)灰(hui)(hui),只能(neng)在其吹灰(hui)(hui)時阻止積(ji)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)產生,造(zao)成鍋爐受熱面積(ji)灰(hui)(hui)嚴重,排煙溫(wen)度升高,從而大大降(jiang)低了鍋爐熱效率。
根據(ju)火電機組多年來運行經驗表明(ming),正確使(shi)用吹灰器對防止(zhi)和清除(chu)鍋爐(lu)(lu)水冷壁、過熱器、省煤(mei)器、空(kong)氣預熱器管外結渣和積灰有明(ming)顯(xian)作用,對提高鍋爐(lu)(lu)熱效率和鍋爐(lu)(lu)安(an)全(quan)運行有明(ming)顯(xian)的效果(guo)。
吹灰器的維護方法
對吹灰(hui)器(qi)進行維修時,必須先切斷電源,關閉吹灰(hui)器(qi)閥(fa)門前的蒸汽(qi)管路閥(fa),以防吹灰(hui)器(qi)自行啟動或其它電器(qi)事(shi)故。
1、定期(qi)檢查(cha)各密(mi)封處有(you)漏汽現(xian)象。如有(you)泄漏,可(ke)適當調(diao)整(zheng)填(tian)料的壓緊(jin)度;若調(diao)整(zheng)仍無法解決的問題時(shi)(shi),可(ke)更(geng)(geng)換填(tian)料密(mi)封圈(quan)(quan)。當更(geng)(geng)換空心軸處的聚四氟乙烯密(mi)封圈(quan)(quan)時(shi)(shi),V型(xing)開(kai)口應(ying)朝閥桿方向(xiang)裝(zhuang)人。
2、若閥(fa)(fa)門關(guan)閉后仍有泄漏,則表明閥(fa)(fa)座環與閥(fa)(fa)瓣的結(jie)合(he)面磨損(sun)或變形,一般(ban)要重新(xin)研(yan)磨密(mi)封面;若密(mi)封面損(sun)壞到研(yan)磨不(bu)足以解決時,必須更換閥(fa)(fa)體。
3、定期加潤滑油脂。減速(su)箱半處(chu)一次(ci),啟動臂、銅套(tao)處(chu)每周一次(ci)。
4、吹(chui)灰(hui)器(qi)應每年解體一(yi)次,經常(chang)檢(jian)查行程開關,定(ding)期清理吹(chui)灰(hui)器(qi)上的(de)積(ji)灰(hui)。
5、如電機負載過重,應檢查吹灰(hui)槍是否彎曲(qu)。如有彎曲(qu)應及(ji)時取出校直。
1 鍋爐安裝吹(chui)灰器的必要性
對燃煤鍋爐而言,爐膛燃燒水冷壁結焦,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象。水冷壁結焦嚴重時,大渣使冷渣斗蓬住無法排渣;高溫過熱器和再熱器結焦嚴重時,會使部分受熱面間煙氣通廊堵死;尾部受熱面積灰嚴重時,會使過熱器、再熱器、省煤器、空預器傳熱效率降低,鍋爐排煙溫度升 高,鍋爐效率降低;受熱面結焦、積灰還會引起受熱面超溫,加劇受熱面腐蝕,縮短受熱面壽命,嚴重時會影響鍋爐的正常運行,甚至影響到巡檢人員的人身安全。因此,結焦、積灰是燃煤電站鍋爐運行中存在的難題,在鍋爐設計時均配有一定數量的吹灰器,常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃氣脈沖激波吹灰器、聲波吹灰器(qi)。下(xia)(xia) 面就以上(shang)三種(zhong)吹灰器(qi)的(de)工作原(yuan)理、技術(shu)特點、應用范(fan)圍發(fa)表一(yi)下(xia)(xia)自己(ji)的(de)看法。
2 蒸汽吹灰器
2.1 工作(zuo)原理
蒸(zheng)汽吹灰器的(de)工作原理是利(li)用高溫高壓蒸(zheng)汽流經連(lian)續變化(hua)的(de)旋轉噴頭(tou)高速(su)噴出,產生(sheng)較大沖擊力吹掉受熱(re)面上的(de)積(ji)灰,隨煙氣帶走,沉積(ji)的(de)渣塊破碎脫落。
2.2 主要型式
蒸汽吹灰系統主要由吹灰蒸汽管路系統、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、長伸縮式吹灰器和空預器吹灰器。蒸(zheng)汽(qi)吹(chui)灰器(qi)均為電動驅動,閥門開啟為機械式,配有(you)蒸(zheng)汽(qi)開度微調(diao)裝置來調(diao)整吹(chui)掃蒸(zheng)汽(qi)壓力和流量,吹(chui)灰管為耐熱合金(jin)鋼(gang)。各種吹(chui)灰器(qi)的(de)主要性能參數(shu)見表1。
表(biao)1 蒸汽吹灰器主(zhu)要性能參數
序號
項目
單位
爐膛吹灰器
空預器吹灰器
1
型號
不同廠家型號不同
2
行程
mm
255~400
~10000
~1300
3
吹灰角度
360
360
垂直向上
4
有效吹掃半徑
mm
~2000
~2000
1200~1500
5
每次吹掃時間
s
20~25
300~600
~1800
6
汽耗率
kg/min
66~70
36~100
70~90
7
吹掃(sao)蒸汽壓力
MPa
0.8~1.98
0.8~1.98
0.8~1.98
2.3 技(ji)術性能特(te)點
蒸(zheng)汽吹灰(hui)(hui)器(qi)作(zuo)(zuo)為一種傳統的(de)吹灰(hui)(hui)方(fang)式(shi),高(gao)溫高(gao)壓蒸(zheng)汽直接(jie)吹掃受(shou)熱面,對清除(chu)受(shou)熱面的(de)積(ji)灰(hui)(hui)和掛渣都(dou)有較好(hao)的(de)作(zuo)(zuo)用,對結渣性(xing)強、灰(hui)(hui)熔點(dian)低的(de)灰(hui)(hui)效(xiao)果也(ye)很好(hao)。其主要(yao)優缺點(dian)如(ru)下:
優點:(1) 可以布置在(zai)鍋爐各個部位,能對爐膛、水平煙邊、尾部豎(shu)井的受(shou)熱面直接進行吹灰。
(2) 對結渣、灰熔點低和較粘的灰效果(guo)也很好(hao)。
(3) 蒸(zheng)汽直(zhi)接從(cong)鍋爐引接,按設定程序運行吹灰(hui)。
(4) 短吹灰器運行可靠,長吹灰器也(ye)較(jiao)為可靠。
缺點:
(1)吹(chui)灰耗費蒸汽,降低了(le)煙氣露(lu)點,增加了(le)鍋爐補給水。
(2)吹灰只(zhi)能清除所吹到的受熱面(mian),吹灰有死角(jiao)。
(3)長伸縮式吹灰器(qi)伸縮部(bu)分易變(bian)形卡澀,蒸汽吹傷受熱(re)面(mian)引(yin)起爆管(guan),且(qie)維護量大(da),結構(gou)尺寸大(da),占(zhan)用較大(da)的(de)空間位置。
燃氣脈沖激波吹灰器
3.1 工作原理
燃(ran)氣(qi)脈沖激(ji)波吹(chui)灰器(qi)的工作原理(li)是利(li)用(yong)空氣(qi)和(he)可(ke)燃(ran)氣(qi)體(ti)(如氫氣(qi)、乙炔氣(qi)、煤氣(qi)、液化(hua)氣(qi)和(he)天然氣(qi)等)以(yi)適當的比列混(hun)合,在一特殊的容器(qi)中混(hun)合,經高頻(pin)點火,產生(sheng)爆燃(ran), 瞬間產生(sheng)的巨(ju)大聲能和(he)大量高溫(wen)高速氣(qi)體(ti),以(yi)沖擊(ji)(ji)波的形式振蕩、撞(zhuang)擊(ji)(ji)和(he)沖刷(shua)受熱面管束(shu),使其表面積灰飛濺,隨煙氣(qi)帶走。
燃(ran)氣脈沖激波吹灰(hui)器(qi)的(de)不足
但是該技術也存(cun)在(zai)一(yi)定的(de)(de)不足(zu),首先在(zai)鍋(guo)爐上的(de)(de)應(ying)用(yong)范圍很窄,由于(yu)爆燃(ran)后極易(yi)卷吸(xi)高溫煙(yan)(yan)氣和(he)燃(ran)氣泄(xie)漏等(deng)方面的(de)(de)考慮目前還(huan)只(zhi)能應(ying)用(yong)于(yu)溫度相(xiang)對較低的(de)(de)尾部煙(yan)(yan)道下部(如空預器等(deng))。其次存(cun)在(zai)一(yi)定的(de)(de)安(an)全隱患,由于(yu)工作(zuo)介質為(wei)(wei)可燃(ran)氣體,一(yi)旦(dan)設計結構不合理,生(sheng)產質量有問題,都易(yi)引起(qi)可燃(ran)氣體的(de)(de)泄(xie)漏,從而造成爐膛或環境發(fa)生(sheng)安(an)全事故。第三系統較為(wei)(wei)復雜,對控制系統的(de)(de)要(yao)求很高。第四沒有穩(wen)定氣源,需定期(qi)更換。
優點:
(1)沖(chong)擊(ji)波能量大,既(ji)適(shi)合(he)松散性積(ji)灰又適(shi)合(he)粘結(jie)性積(ji)灰。
(2)整(zheng)個(ge)系統簡單,無轉(zhuan)動機械,運行程序化,檢修工作(zuo)量(liang)小。
(3)結(jie)構尺寸小,占用較小的(de)空間位(wei)置(zhi)。
缺點(dian):(1)吹灰消耗燃氣(qi),需定期更換(huan)供氣(qi)設(she)備。
(2)吹灰(hui)主要對(dui)垂直沖刷面(mian)作用大(da),吹灰(hui)有死(si)角。
(3)吹灰長期(qi)沖刷固定的受熱面,燃氣須注意(yi)安(an)全。
聲波吹灰器
4.1 工作(zuo)原(yuan)理
聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)吹(chui)灰(hui)(hui)器有雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)音(yin)(yin)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)吹(chui)灰(hui)(hui)器和單音(yin)(yin)單頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)吹(chui)灰(hui)(hui)器兩(liang)種,其發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)原理不盡相(xiang)同,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)音(yin)(yin)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)吹(chui)灰(hui)(hui)器是將壓(ya)縮空氣(qi)流經一個高音(yin)(yin)高頻發(fa)(fa)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)哨產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)高音(yin)(yin)高頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)和一個低音(yin)(yin)低頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)發(fa)(fa)生(sheng)罩(zhao)反射形成的(de)(de)(de)低音(yin)(yin)低頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)進(jin)行(xing)耦合疊加產(chan)生(sheng)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)音(yin)(yin)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)頻帶狀頻率聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo);單音(yin)(yin)單頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)吹(chui)灰(hui)(hui)器是將壓(ya)縮空氣(qi)或蒸汽(qi)流經金屬膜片(pian)、旋(xuan)笛(di)、發(fa)(fa) 聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)共振(zhen)腔或其它(ta)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)發(fa)(fa)生(sheng)組件產(chan)生(sheng)很強的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)(yin);聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)煙道或爐(lu)膛內傳播,牽動(dong)(dong)煙氣(qi)中的(de)(de)(de)灰(hui)(hui)粒同步振(zhen)動(dong)(dong),在(zai)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)振(zhen)動(dong)(dong)及疲勞反復累計作用下,使微小的(de)(de)(de)灰(hui)(hui)粒難以靠近積灰(hui)(hui)面,也使沉積在(zai)受(shou)熱面上的(de)(de)(de)灰(hui)(hui)塵(chen)破壞剝(bo)離,從而達(da)到清(qing)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。
優點:
(1)利(li)用聲(sheng)波與(yu)灰粒及積灰發生振(zhen)(zhen)動和(he)共(gong)振(zhen)(zhen),適合(he)松散性積灰。
(2)吹灰器簡單可靠,無轉動(dong)機(ji)械,運行程序(xu)化(hua),維修工作量很(hen)少。
(3)聲(sheng)波可以達(da)到其它吹(chui)灰器難以達(da)到的位置(zhi),不(bu)留死角。
(4)對(dui)受熱(re)面(mian)管壁無吹(chui)損(sun)、無腐蝕(shi),運(yun)行成本低。
缺點:
(1)產生的(de)聲能(neng)能(neng)量有(you)限,影響了其使用范圍(wei)。
三種吹灰器的比較
根(gen)據三種吹灰器工作原理、技術特點及(ji)實際(ji)應用(yong)情況,其主(zhu)要技術性(xing)能比較見(jian)表(biao)3。
表3 技術性能比較
吹灰器名稱
蒸汽吹灰器
燃氣脈沖激波吹灰器
聲波吹灰器
吹灰介質
蒸汽
乙炔或液化
壓縮空氣或蒸汽
應用部位
爐(lu)膛、過(guo)熱器、省煤器、空氣預熱器
過熱器、省煤器、空氣預(yu)熱器
過熱(re)器、省煤(mei)器、空氣預熱(re)器
使用范圍
結渣、松散性灰
及粘性灰
松散性灰及粘性灰
松散性灰
運行方式
每隔8h吹灰一次
每隔(ge)7~15天運行一次,
一般為0.5h
每隔2-4h發聲一次,
每次發聲30-60s
優缺點
設(she)備(bei)系(xi)統較為可靠。
系(xi)統復雜,吹灰(hui)有(you)死 角,運行(xing)費用(yong)高。 長吹灰(hui)器易(yi)受熱(re)變形卡
死引起爆管,維護量大(da),裝(zhuang)置占地面積大(da)
設備系統簡單,功率(lv)大。運行成(cheng)本(ben)高,吹灰有死角(jiao),燃氣有安全問題
設備系統(tong)簡單,使用安全,
維護量較小,成(cheng)本低。能(neng)量低
有效吹灰半徑
0~10m
0~3m
0~10m
運行費用比較
基數為1
30~50%
20~40%
根據三(san)(san)種吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)的技術(shu)性能(neng),對鍋(guo)爐(lu)爐(lu)膛、屏式(shi)(shi)受(shou)熱面吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)除(chu)焦來說,蒸汽(qi)(qi)吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)仍(reng)是最佳選擇,也(ye)可(ke)配合(he)聲波吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)一起使(shi)用(yong)效果更佳。對尾部受(shou)熱面(低溫過熱器(qi)、省煤器(qi)、管(guan)式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)預熱器(qi)),三(san)(san)種吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)均可(ke)采用(yong),對粘性灰(hui)(hui)(hui)應優(you)先采用(yong)燃氣(qi)(qi)脈沖(chong)激波吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)。對回轉式(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)預熱器(qi),適合(he)采用(yong)聲波吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi)和燃氣(qi)(qi)脈沖(chong)激波吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui) 器(qi),也(ye)可(ke)采用(yong)蒸汽(qi)(qi)吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)(hui)(hui)器(qi),前者在鍋(guo)爐(lu)啟動過程時(shi)即可(ke)投入運(yun)行。
不同有鍋爐或不同的燃煤所配置的吹灰器的數量,種類、方式及吹灰參數均不同。但一般來講,鍋爐吹灰系統由三部分組成:
1、吹(chui)灰(hui)介質管閥部分(fen):
包括主汽源(yuan)(yuan)閥,輔助汽源(yuan)(yuan)閥,減溫減壓站(zhan),各(ge)支(zhi)管疏(shu)水(shui)閥,管道及(ji)檢測吹(chui)灰介(jie)質的溫度、壓力、流量等(deng)檢測器(qi)件(jian)。
2、吹灰清(qing)掃(sao)設備(bei)部分:
包(bao)括布置在鍋(guo)爐各受熱面在各種不同(tong)型(xing)號、不同(tong)行程、不同(tong)遠(yuan)行方式的(de)吹(chui)灰清掃設備。如(ru)湖北鍋(guo)爐輔機廠生產的(de)L型(xing)爐膛系(xi)列(lie),G型(xing)固定旋轉(zhuan)系(xi)列(lie),C型(xing)長伸縮系(xi)列(lie)等(deng)吹(chui)灰器。
3、吹灰系(xi)統(tong)程控(kong)裝置部分:
包括控(kong)制柜、動力柜。
吹灰程控裝置在鍋爐吹灰系統中無疑占有(you)很重要的地(di)位,它指揮(hui)整(zheng)個鍋爐吹灰系統安全(quan)可靠地(di)運行。
中心控(kong)制元件選用PLC,使(shi)吹(chui)(chui)灰工(gong)藝柔性化,能夠按照鍋爐(lu)生產廠家提供的吹(chui)(chui)灰工(gong)藝,把整個鍋爐(lu)吹(chui)(chui)灰系統(tong)協調起來(lai),對鍋爐(lu)吹(chui)(chui)灰系統(tong)的所(suo)有設備實(shi)現自(zi)動、遙控(kong)、就地(di)電(dian)動操作,并(bing)有相(xiang)應設備運行的狀(zhuang)態(tai)顯示、故障報警、聯鎖保(bao)護等功(gong)能,能滿(man)足(zu)吹(chui)(chui)灰運行的要(yao)求
吹灰(hui)控(kong)制系統的(de)控(kong)制柜(ju)的(de)組成
由(you)可(ke)編(bian)程控制器、電(dian)源、顯示驅(qu)動板、小型繼電(dian)器、接線端子排(pai)組成,通過(guo)(guo)端子排(pai)、電(dian)纜與動力柜(ju)進(jin)行聯系,檢(jian)修(xiu)人員可(ke)通過(guo)(guo)編(bian)程器進(jin)行運(yun)行程序(xu)的修(xiu)改。
吹灰控制系(xi)統的(de)動力柜組成
由一系列交(jiao)流接(jie)(jie)觸器(qi)、空氣開關、中間繼電(dian)器(qi)、熱繼電(dian)器(qi)以及接(jie)(jie)線端(duan)子組成,用以驅動各(ge)種吹灰器(qi)及各(ge)類(lei)電(dian)動閥(fa)門。