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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以及激波吹灰器。蒸汽吹灰器为传统吹灰器,目前使用数量最多,由于结构和介质的特点,加上高温环境的影响,吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象,设备故障率相对较高,要求维护水平较高;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很大,与积灰特性不适应,吹灰效果很差,基本上不能除掉已有的积灰,只能在其吹灰时阻止积灰的产生,造成锅炉受热面积灰严重,排烟温度升高,从而大大降低了锅炉热效率。激波吹灰器是新一代除灰技术,利用瞬间生产超音速流体激波(冲击波)的能量,清除锅炉积灰的新型吹灰器。

1 吹灰的必要性

  锅炉在运行过程中,受热面积灰、结焦是最常见的现象,沉积在锅炉受热面上的积灰层的导热系数为0.0581~0.116w/㎡·℃,而锅炉受热面金属管壁的导热系数为46.5~58.1w/㎡·℃,积灰层的导热系数比金属管壁的导热系数低500~800倍。因此,在轻度积灰的情况下,积灰层带来的附加热阻也会严重影响锅炉受热面内外热量的传递,使排烟温度升高,锅炉热效率降低,同时积灰进一步导致受热面产生高低温腐蚀,锅炉管爆漏现象频繁,严重时,甚至被迫停炉清洗和爆管,致使运行周期大大缩短。

2 吹灰器不足

  这里是燃气脉冲激波吹灰器的技术不足之处,首先在锅炉上的应用范围很窄,由于爆燃后极易卷吸高温烟气和燃气泄漏等方面的考虑还只能应用于温度相对较低的尾部烟道下部(如空预器等)。其次存在一定的安全隐患,由于工作介质为可燃气体,一旦设计结构不合理,生产质量有问题,都易引起可燃气体的泄漏,从而造成炉膛或环境发生安全事故。第三系统较为复杂,对控制系统的要求很高。第四没有稳定气源,需定期更换。

3 维护方法

  对吹灰器进行维修时,必须先切断电源,关闭吹灰器阀门前的蒸汽管路阀,以防吹灰器自行启动或其它电器事故。

  1、定期检查各密封处有无漏汽现象。如有泄漏,可适当调整填料的压紧度;若调整仍无法解决的问题时,可更换填料密封圈。当更换空心轴处的聚四氟乙烯密封圈时,V型开口应朝阀杆方向装人。

  2、若阀门关闭后仍有泄漏,则表明阀座环与阀瓣的结合面磨损或变形,一般要重新研磨密封面;若密封面损坏到研磨不足以解决时,必须更换阀体。

  3、定期加润滑油脂。减速箱半处一次,启动臂、铜套处每周一次。

  4、吹灰器应每年解体一次,经常检查行程开关,定期清理吹灰器上的积灰。

  5、如电机负载过重,应检查吹灰枪是否弯曲。如有弯曲应及时取出校直。

4 技术分析比较

  锅炉安装

  对燃煤锅炉而言,炉膛燃烧水冷壁结焦,高温过热器及再热器挂焦,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,大渣使冷渣斗蓬住无法排渣;高温过热器和再热器结焦严重时,会使部分受热面间烟气通廊堵死;尾部受热面积灰严重时,会使过热器、再热器、省煤器、空预器传热效率降低,锅炉排烟温度升高,锅炉效率降低;受热面结焦、积灰还会引起受热面超温,加剧受热面腐蚀,缩短受热面寿命,严重时会影响锅炉的正常运行,甚至影响到巡检人员的人身安全。因此,结焦、积灰是燃煤电站锅炉运行中存在的难题,在锅炉设计时均配有一定数量的吹灰器,常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃气脉冲激波吹灰器、声波吹灰器。下面就以上三种吹灰器的工作原理、技术特点、应用范围发表一下自己的看法。

  蒸汽吹灰器

  2.1工作原理

  蒸汽吹灰器分为长伸缩式和段伸缩式两种。①长伸缩式吹灰器(:用于吹扫过热器和再热器(也有用于省煤器的)管束中的积灰。吹灰时吹灰管子和喷头一面旋转,一面伸入烟道。喷头用拉瓦尔喷管式,蒸汽或空气的喷射速度超过声速,有效吹灰半径约1.5~2米。②短伸缩式吹灰器:用于吹扫炉膛水冷壁管子表面的结渣和积灰。以上两种吹灰器多数用于高于700℃的烟温范围,吹灰结束后吹灰管退出炉外,以免被高温烟气烧坏

  2.2主要型式

  蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器和程控装置三部分组成;蒸汽吹灰器的型式有炉膛吹灰器、长伸缩式吹灰器和空预器吹灰器。蒸汽吹灰器均为电动驱动,阀门开启为机械式,配有蒸汽开度微调装置来调整吹扫蒸汽压力和流量,吹灰管为耐热合金钢。

  2.3技术性能特点

  蒸汽吹灰器作为一种传统的吹灰方式,高温高压蒸汽直接吹扫受热面,对清除受热面的积灰和挂渣都有较好的作用,对结渣性强、灰熔点低的灰效果也很好。其主要优缺点如下:

  优点:(1)可以布置在锅炉各个部位,能对炉膛、水平烟边、尾部竖井的受热面直接进行吹灰。

  (2)对结渣、灰熔点低和较粘的灰效果也很好。

  (3)蒸汽直接从锅炉引接,按设定程序运行吹灰。

  (4)短吹灰器运行可靠,长吹灰器也较为可靠。

  缺点:(1)吹灰耗费蒸汽,降低了烟气露点,增加了锅炉补给水。

  (2)吹灰只能清除所吹到的受热面,吹灰有死角。

  (3)长伸缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩,蒸汽吹伤受热面引起爆管,且维护量大,结构尺寸大,占用较大的空间位置。

  燃气脉冲激波吹灰器

  3.1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(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)以适当的比列混合,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,随烟气带走。

  3.2主要型式

  燃气脉冲激波吹灰器根据气体混合点的设置位置分为串连式和并联式两种型式。串连式系统是指气体混合点设置在主干管路上,经点火器后产生的高温气体再经分配器至各吹灰点;并联式系统是指气体混合点设置在各吹灰点的分支管路上,经点火器后产生的高温气体直接至各吹灰点。从系统设置而言,并联式系统比串连式系统更安全、控制更灵活。

  3.3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。其主要优缺点如下:

  优点:(1)冲击波能量大,既适合松散性积灰又适合粘结性积灰。

  (2)整个系统简单,无转动机械,运行程序化,检修工作量小。

  (3)结构尺寸小,占用较小的空间位置。

  缺点:(1)吹灰消耗燃气,需定期更换供气设备。

  (2)吹灰主要对垂直冲刷面作用大,吹灰有死角。

  (3)吹灰长期冲刷固定的受热面,燃气须注意安全。

  现今,以上三类吹灰器都针对于不同厂家的工艺流程发挥着自己独特的作用。其中冲击波吹灰器成本低廉而且能满足多种条件下不同的需求,所以应用最为广泛。

  3.3冲击波吹灰器的工艺流程

  锅炉在运行过程中,换热表面上产生的积灰将减弱工质与烟气间的热交换,增加烟气阻力,降低锅炉热效率,增加燃料消耗,影响锅炉的正常运行。在工业锅炉中,积灰有时还会引起尾部换热器产生腐蚀,造成锅炉运行危险。定期清楚锅炉换热器表面的积灰可以保证锅炉正常运行,降低锅炉燃料消耗,提高换热器的换热效率和延长换热器的使用寿命。此类型吹灰器很少采用国外产品,一是价格昂贵,其次是适用范围小。国内厂家,如北京凯明阳,基本都是非标准定做,要根据不同的工艺流程,满足客户不同的需求,还会对客户的管道和锅炉保护链接,相对延长锅炉寿命和管道寿命。另外,有效减少吹灰器数量,以最少的吹灰点满足吹灰效果,降低了安装成本和燃料成本。


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