鍋爐蒸汽吹灰、聲波吹灰和高能燃?xì)饷}沖吹灰的

　鍋爐蒸汽吹灰聲波吹灰和高能燃?xì)饷}沖吹灰的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較姚紀(jì)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(jì)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?xì)饷}沖吹灰的原理效果費(fèi)用比較，認(rèn)為高能燃?xì)饷}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(jì)算和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)明，鍋爐排煙溫度升高20，鍋爐熱效率就會下降同樣嚴(yán)重的是積灰，結(jié)焦達(dá)到定程度時(shí)會引起鍋爐受熱面的腐蝕和意外停工，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。長期以來，鍋爐受熱面的除灰問直是鍋爐運(yùn)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?xì)饷}沖吹灰技術(shù)，1994年哈爾濱世紀(jì)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(jìn)，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?xì)饷}沖吹灰作簡要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jìn)行吹掃，以達(dá)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(dá)到清理受熱面積灰的目的。 　　1.3高能燃?xì)饷}沖吹灰利用空氣和燃?xì)庠谔厥獾娜萜髦谢旌?，?jīng)高頻點(diǎn)火，產(chǎn)生爆燃，體積急劇膨脹生成高溫高壓的爆燃?xì)怏w，該爆燃?xì)怏w在特殊結(jié)構(gòu)的罐體內(nèi)得到加強(qiáng)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(jìn)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(jìn)步等獎等獎各次，為機(jī)械部有突出貢獻(xiàn)技術(shù)專家，享受國務(wù)院特殊津貼，1994年率先將燃?xì)饷}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(shí)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(yuǎn)比蒸汽吹灰強(qiáng)。 　　其噴出的高溫燃?xì)馍湎蚍e灰層時(shí)，可以使積灰軟化，粘結(jié)強(qiáng)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(diǎn)火爆燃時(shí)，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(yùn)行實(shí)驗(yàn)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?xì)饷}沖吹灰裝置的聲波頻率低，能量大，因此進(jìn)入爐膛后不易衰減，并以輻射狀向爐膛各個(gè)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(qiáng)度比聲波吹灰要強(qiáng)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(gè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)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(qiáng)，灰熔點(diǎn)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(jì)為蒸汽吹灰，后因故障多，不能正常投運(yùn)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(xiàng)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(yùn)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(jī)組熱效率提高了0.23. 　　2.3高能燃?xì)饷}沖吹灰裝置的工作效果高能燃?xì)饷}沖吹灰裝置自1994年國產(chǎn)第套裝置投入運(yùn)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(fù)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(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)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(yùn)行情況溫度負(fù)壓投運(yùn)前投運(yùn)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(yán)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(fù)壓提高1.5耶55001余熱爐機(jī)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(yán)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(yùn)行測試報(bào)告3幾種吹灰器運(yùn)行費(fèi)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(yùn)行費(fèi)用其運(yùn)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(jī)功率55讓界蒸汽溫度纟350. 　　聲波吹灰器鳴音時(shí)間5以吹灰蒸汽耗量g每年運(yùn)行時(shí)間7000每班蒸汽吹灰次數(shù)1次蒸汽吹灰行程時(shí)間6以蒸汽吹灰器電機(jī)功率5.4讓界9臺每噸煤產(chǎn)生的吹灰蒸汽10七每年運(yùn)行時(shí)間7000供電煤耗0.377讓8讓界4煤價(jià)240元按上面的運(yùn)行條件計(jì)算蒸汽吹灰和聲波吹灰3.1.15號爐蒸汽吹灰運(yùn)行費(fèi)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(jī)功率消耗折合煤耗為9臺蒸汽吹灰全年費(fèi)用折合成煤耗3.1.26號爐用10臺聲波吹灰的運(yùn)行費(fèi)用聲波吹灰能耗計(jì)算吹灰空壓機(jī)5 5讓每年運(yùn)行7000小時(shí)，其電機(jī)電能消耗折算成煤耗為3.1.3高能燃?xì)饷}沖吹灰運(yùn)行費(fèi)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(jì)。 　　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(jì)，每月費(fèi)用為鍋爐全年運(yùn)行7000小時(shí)，即10個(gè)月，那么乙炔每年的費(fèi)用為340元月父10月=3400元3.2全年的檢修費(fèi)用蒸汽吹灰為6000元，聲波吹灰為2700元，高能燃?xì)饷}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(fèi)，安裝費(fèi)設(shè)備費(fèi)25其它費(fèi)設(shè)備費(fèi)的5按臺鍋爐布置相同的吹灰點(diǎn)，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(jì)性對比列如下5幾種吹灰器的經(jīng)濟(jì)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(fèi)用萬元年排煙溫度下降，鍋爐機(jī)組效率提高蒸汽吹灰聲波吹灰高能燃?xì)饷}沖吹灰43種吹灰的優(yōu)缺點(diǎn)4.1蒸汽吹灰器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可以布置在鍋爐各個(gè)部位，能對爐膛，水平煙邊尾部豎井的受熱面進(jìn)行吹灰。 　　對結(jié)渣性較強(qiáng)，灰熔點(diǎn)低和較粘的灰有較明顯效果。 　　蒸汽來源比較充分。 　　缺點(diǎn)排煙中含濕量增大，煙氣露點(diǎn)較高。 　　吹灰耗費(fèi)蒸汽，運(yùn)行費(fèi)用較高，同時(shí)導(dǎo)致鍋爐補(bǔ)給水和水處理費(fèi)用增高。 　　機(jī)械傳動和電氣部分在運(yùn)行中故障率高，檢修和維護(hù)工作量大，費(fèi)用高。4.2聲波吹灰的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單可靠，啟停操作方便運(yùn)行安全，維修工作量少，費(fèi)用低。 　　聲波可以貫穿和清潔主汽吹灰難以達(dá)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(yán)重堵灰以及堅(jiān)硬的灰垢無法清除。 　　4.3高能燃?xì)饷}沖吹灰的優(yōu)缺點(diǎn)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(qiáng)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(gè)系統(tǒng)簡單，無轉(zhuǎn)動機(jī)械，運(yùn)行程序全自動化。操作簡單，可靠性高，不需要經(jīng)常維護(hù)。 　　結(jié)構(gòu)尺寸小，易用于空間尺寸小的位置。 　　次性投資少，運(yùn)行和維護(hù)成本低經(jīng)濟(jì)性好效率高。 　　缺點(diǎn)需定期更換乙炔瓶。 　　5結(jié)論蒸汽吹灰聲波吹灰和高能燃?xì)饷}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?xì)饷}沖吹灰包容了蒸汽吹灰和聲波吹灰的切優(yōu)點(diǎn)，其對不同積灰清除的有效和徹底，裝置調(diào)整的方便，維護(hù)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