蒸汽激波吹灰器.doc
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1、锅炉安全可靠有效清灰的选择蒸汽激波吹灰器江阴福汇纺织有限公司隶属于亚洲最大的纺织企业福田实业。福汇纺织热电厂一期工程锅炉系无锡锅炉厂生产的75吨循环流化床锅炉3台。投运后由于生产原因,低负荷(低于额定负荷的50%)运行时间较多。锅炉主蒸汽温度低于设计值10左右,严重影响汽轮机的安全运行。锅炉厂、设计院和甲方运行人员经过研究运行记录分析,认为在低负荷燃烧情况下,炉膛出口烟气温度偏低,同时对流换热面更易积灰,过热蒸汽温度因此低于设计值;在负荷不变的情况下,只能考虑加强对流换热面吹灰这一方案来解决主蒸汽温度这一难题。 江阴福汇纺织有限公司技术人员经过对国内外各种吹灰器性能的比较,最终认为我司的汽爆式
2、激波吹灰系统原理先进,性能可*,运行安全。经过技术交流和用户考察,于2006年8月向我司定购汽爆式激波吹灰系统一套共8台,对称安装在3#锅炉过热器和省煤器上。汽源取自锅炉汽包备用阀,压力4Mpa,经过减压后至1.2 Mpa。 经过一个多月的运行,运行正常,达到设计要求。激波声强可调,吹灰时间可调,外界噪音极低。目前在32t/h37t/h的工况下,主蒸汽温度能够保持在430以上;高于40t/h有时要投减温水。而没有安装汽爆式激波吹灰系统的2#炉和1#炉在同样工况下,主蒸汽温度仅415度左右。对比十分明显。滨州中海沥青股份有限公司余热锅炉应用我司汽爆式激波吹灰系统效果明显,解决余热锅炉积灰难题。
3、滨州中海沥青股份有限公司是中国海洋石油股份有限公司和滨化集团共同出资成立的高科技石化企业,生产的沥青产品应用于高等级公路和机场跑道。该公司余热锅炉运行中积灰较多,影响安全生产。2006年5月经过用户对国内外各种吹灰器性能的比较,最终认定我公司的产品原理先进,性能可*,运行安全,特别适用于对安全生产要求更高的石化企业。 2006年9月,借用户全厂大检修之际安装,经过近一个月的运行,效果明显,用户非常满意。 锅炉吹灰器技术分析与比较 1. 锅炉安装吹灰器的必要性 对燃煤锅炉而言,炉膛燃烧区结焦、辐射、对流 过热器挂渣,尾部受热面积灰是常见的不可避免的现象。水冷壁结焦严重时,将会使冷灰斗蓬住无法排渣
4、;过热器挂渣严重时,将会使烟气通廊堵死;尾部烟道积灰严重时,将会使空预器堵死。所以说结焦、挂渣、积灰是各发电厂燃煤锅炉运行中存在的难题。 受热面上产生的积灰将不同程度的减弱烟气与工质之间的热交换,增加烟气阻力,使排烟温度上升,降低锅炉热效率 理论计算和运行经验表明 , 锅炉排烟温度升高 20 , 锅炉热效率就会下降 1 % , 结渣、积灰严重时将影响锅炉的正常运行, 如引起锅炉受热面的腐蚀和意外停工 ,从而 造成重大的经济损失。 过热器超温,加速过热器的老化爆漏。焦、渣、灰长期覆盖受热面设备又会加剧受热面管子的腐蚀、造成四管爆破,缩短受热面的寿命。 长期以来,锅炉受热面的吹灰问题一直是锅炉运行
5、过程中特别受到关注的问题之一。 在锅炉设计、安装、运行中,锅炉结渣、积灰是不可避免的。因此,所有燃煤锅炉,在设计时均配有吹灰器。多年来为了解决锅炉积灰问题,陆续研制了多种吹灰设备,从吹灰机理来分,主要有三类吹灰器:机械式吹灰器,主要是蒸汽吹灰器,还包括空气吹灰器、水射流吹灰器、振动除灰器和钢珠除灰器等;声波吹灰器及燃气脉冲激波吹灰器。 2 三类吹灰器的技术性能比较分析 2.1 蒸汽吹灰器 (一)工作原理 蒸汽吹灰器的工作原理是利用一定温度压力蒸汽流经截面连续变化的缩放喷头,增大焓降提高出口流速,产生较大冲击力,吹扫受热面上积灰。 (二)技术性能特点 作为一种传统的吹灰方式 , 当整个装置运转正
6、常时对清除受热面的积灰和降低排烟温度都有一定作用 , 特别对结渣性强 , 灰熔点低较为有效。 其技术性能主要优点是:(1) 可以布置在锅炉各个部位 , 能对炉膛、水平烟边、尾部竖井的受热面进行吹灰。(2) 对结渣性较强 , 灰熔点低和较粘的灰有较明显效果。(3) 蒸汽来源比较充分。 其技术性能主要缺点是:(1) 排烟中含湿量增大 , 烟气露点较高; 酸腐蚀加重,易结块堵塞烟道。(2) 吹灰耗费蒸汽 , 运行费用较高 , 同时导致锅炉补给水和水处理费用增高。(3) 机械传动和电气部分在运行中故障率高 , 检修和维护工作量大 , 费用高。(4) 能耗高,运行费用高,效率低,吹灰死角多。(5)吹灰器
7、伸缩部份易弯曲变形卡死,易爆管,维护量大,装置占地面积多 2.2 声波吹灰器 (一)工作原理 声波吹灰器的工作原理是将压缩空气或蒸汽流经金属膜片、旋笛、发声共振腔或其它声波发生组件产生很强的声音,声波在烟道或炉膛内传播,牵动烟气中的灰粒同步振动,并周期性改变积灰边界层的纵向压力梯度,在声波振动及疲劳反复累计作用下,使微少的灰粒难以靠近积灰面或使沉积在积灰面上的灰尘破坏而剥离,从而达到清灰的目的。 (二)技术性能特点 自八十年代瑞典公司Mets Olsson博士研制成功声波吹灰器以来,经过20余年的发展和改进,已经成为欧、美、日发达国家锅炉除灰中的主流技术。主要由空气压缩机、发声装置和导波装置构
8、成其技术性能主要优点是:(1)结构简单可靠,启停操作方便;无吹扫介质冲刷受热面,运行安全 , 维修工作量少,费用低。(2) 声波可以贯穿和清洁其它吹灰难以达到的位置, 在作用范围内可以不留死角。(3)运行成本低廉。其技术性能主要缺点是: (1)结构较复杂,采用了多个机械活动部件来产生声波,由于活动部件较多,所以极易损坏,还容易出现操作困难及发声不可靠的现象。(2)产生的声能能量较低,由于现有吹灰器主要产生线性频率,不能够与锅炉产生的所有灰垢的固有频率产生共振,从而产生清灰不彻底,并影响了其适用的范围。(3)产品使用寿命周期较短,由于产品工作在高温环境下,现有吹灰器的制造材料耐高温性能较差、抗腐
9、蚀能力较弱影响了其使用寿命。2.3 燃气脉冲激波吹灰器 (一)工作原理 燃气脉冲激波吹灰器的工作原理是利用空气和可燃气体在一特殊的容器中混合 , 经高频点火 , 产生爆燃 , 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体,以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束,使其表面积灰飞溅,随烟气排出,沉积硬块破碎脱落。 (二)技术性能特点 燃气脉冲激波吹灰器主要由燃气供给系统、空气供给系统、气体混合罐、点火器、激波能量分配系统、激波发生器和冲击管等构成。 其技术性能主要优点是 :(1) 能量大 , 既适合于松散性积灰又适合于粘结性积灰 , 结焦和堵灰的清除。(2)整个系统简单 , 无转动机械 , 运行程序全自
10、动化。操作简单 , 不需要经常维护。(3) 结构尺寸小 , 易用于空间尺寸小的位置。 其技术性能主要缺点是:(1)需定期更换供气设备。(2)运行成本高。(3)只对垂直冲刷面起作用,有吹灰死角。(4)长期冲刷易使受热面变薄或变形,影响正常运行。(5)有严重的安全隐患。 上述三种吹灰器的技术性能比较见表 1。表 1 技术性能比较吹灰器名称 蒸汽吹灰器 燃气脉冲激波吹灰器 声波吹灰器 吹灰介质 蒸汽 压缩空气、乙炔或液化气 压缩空气或蒸汽 主要应用部位 炉膛 旋转式空气预热器 过热器、省煤器、空气预热器 运行方式 每隔 8 小时吹灰一次,全炉运行一次需数小时 每隔 7 15 天运行一次,一般为半个小
11、时 间歇式,每次发声 30 60 秒,每 2 4 小时发声一次 运行费用比较 基数为 1 30 50 20 40 投资回收期 120 150 个月 12 18 个月 12 24 个月 优缺点 蒸汽来源充裕, 烟气湿度大,酸腐蚀加重,易结块堵塞烟道。能耗高,运行费用高,效率低,死角多,效果差。吹灰器伸缩部份易弯曲变形卡死,易爆管,维护量大,装置占地面积多 设备系统较简单,功率较大,但 需定期更换供气设备; 运行成本高;只对垂直冲刷面起作用,有吹灰死角;长期冲刷易使受热面变薄或变形,影响正常运行;有严重的安全隐患。 设备系统简单,使用较安全,维护量较小,成本低,但一般使用寿命较短,能量较低 有效吹
12、灰半径 圆形 1.5 米 圆形 3 5 米 球形 2 3 米 针对汽爆式激波吹灰器的问题讨论 作者:暖通信息网转贴自:互联网点击数:524更新时间:2006-4-10 作者:马卫良 针对汽爆式激波吹灰器的问题讨论 一、与传统蒸汽吹灰器相比主要优点有哪些? 1、吹灰效果大大好于传统蒸汽吹灰器。传统蒸汽吹灰器一般吹灰范围只有24米,而汽爆式蒸汽激波吹灰器吹灰范围可达79米。且没有死角,蒸汽不会直接作用于受热面金属管壁。 2、不需要维护。即使需要维修,重量只有100KG,拆装十分方便。而传统蒸汽吹灰器一般重量达2001300KG。故障率高且维修不便。 3、耗汽量很少。平均耗汽量只有10KG/min以
13、内。而传统蒸汽吹灰器一般耗汽量为60120KG/min,加重了尾部烟道受热面结露、堵灰和低温腐蚀。 二、与其他声波吹灰器相比主要优点有哪些? 1、一般声波吹灰器由于使用介质为压缩空气。而现场气源压力通常只有0.40.6MPa。再由于长距离管道的沿程损失,使到达吹灰器的压力一般只有030.5MPa。尽管如此,压力也只能维持10秒左右。所以吹灰效果往往不尽人意。 而汽爆式吹灰器汽源压力往往达到1.2MPa以上,输送蒸汽管道的沿程损失可以忽略不计。可充足维持1.0MPa的压差,声波强度提高20分贝以上,、吹灰效果非常明显。 2、大压差的介质,使吹灰器产生的声波类型也发生了质的飞跃。汽爆式吹灰器产生的
14、声波是真正意义的激波,即蒸汽“爆炸”。可以与燃爆式吹灰器的压差产生的激波在同一数量级。 3、在安全性方面,比燃爆式吹灰器的安全性大幅度提高。这一点不言而喻。 4、激波直接在炉内生成,外界噪音很小。普通声波吹灰器由于是在炉外产生声波,再由导管引入炉内,外界噪音往往很大,造成噪声污染。 三、从总体上看是目前最好的吹灰器吗? 这一点毫无疑问! 蒸汽吹灰器多年来一直还是大型锅炉的主流吹灰器。这种应用除了其自身难以克服的缺点,从吹灰效果和安全角度还是得到了一定的认可。 对普通声波吹灰器吹灰效果还有争议,其主要原因还是个别用户气源压力不足造成的。 燃爆式激波吹灰器也应用了多年,业内公认是吹灰效果最好的,只
15、是由于对其安全性的担心,一直以来未得到广泛应用和普及。 综上所述,汽爆式蒸汽激波吹灰器时代已经到来!成都风雷科技有限责任公司新型蒸汽(空气)脉冲激波吹灰技术简介一、 前言1、老式蒸汽吹灰器和声波吹灰器的缺陷在电站锅炉的设计与应用中,为有效地清除受热面积灰,保证受热面传热效果良好,在锅炉的受热面布置了不同形式、不同种类的吹灰器。目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。蒸汽吹灰器,由于结构和介质的特点,加上高温环境的影响,吹灰枪管常常发生卡涩、失灵、漏汽等现象,设备故障率很高,维护工作量很大,投用率很低;声波吹灰器,由于能量不足(目前最大声能在140分贝左右),与灰粒的固有频率差别
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