聲波吹灰器在國內(nèi)火電廠鍋爐上的應(yīng)用

黃永光

摘要：主要介紹聲波吹灰器技術(shù)的工作原理，論述聲波吹灰器技術(shù)在電廠燃煤鍋爐應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)。通過實(shí)踐證明，聲波吹灰器屬于技術(shù)革新技術(shù)發(fā)展項(xiàng)目，為電站鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行提供可靠保障。

關(guān)鍵詞：聲波吹灰器;吹灰效果;技術(shù)保證;經(jīng)濟(jì)效益

一、聲波吹灰器技術(shù)的工作原理

1、工作原理：布置在鍋爐內(nèi)部煙道內(nèi)部的吹灰裝置，使用無機(jī)械轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的腔體式聲波吹灰器，成組布置于鍋爐換熱器之間，憑借蒸汽或壓縮空氣作為驅(qū)動源，產(chǎn)生高頻高聲強(qiáng)聲波，全自動程控運(yùn)行，利用聲波特性達(dá)到清除鍋爐積灰的目的。

二、聲波吹灰器的技術(shù)特點(diǎn)

1、運(yùn)行安全，不損管道

聲波吹灰依靠聲波的作用力使灰粒子和空氣分子產(chǎn)生震蕩，破壞和阻止灰粒子在熱交換器表面接合，由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，使之處于懸浮流化狀態(tài)，隨煙氣的流動將其帶走，為非接觸方式來清除管道積灰，不會發(fā)生吹損管道的現(xiàn)象，延長了換熱器管道的使用壽命，使鍋爐能夠長周期的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

2、作用面廣，吹灰全面

內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰器成組布置在煙道內(nèi)鍋爐吹灰系統(tǒng)作用范圍廣，聲波吹灰無死角，吹灰效果達(dá)到了鍋爐運(yùn)行技術(shù)要求，提高了鍋爐熱效率。

3、運(yùn)行費(fèi)低，節(jié)能降耗

內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰裝置系統(tǒng)工作壓力僅為0.3MPa～0.7Mpa，運(yùn)行時蒸汽耗量僅為傳統(tǒng)機(jī)械式吹灰器的5%，節(jié)能效果明顯。

4、運(yùn)行簡單，維護(hù)量低

內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰裝置沒有機(jī)械運(yùn)動部件，有效降低維護(hù)工作量和維護(hù)成本。密封嚴(yán)實(shí)，清潔生產(chǎn)內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰裝置管道與爐墻穿墻套管采用焊接密封，避免積灰外泄。

5、實(shí)時吹灰、優(yōu)化吹灰

聲波吹灰程控系統(tǒng)采用PLC控制并預(yù)留與DCS系統(tǒng)的接口，可獨(dú)立運(yùn)行，也可實(shí)現(xiàn)與電廠DCS的對接與并入?？蓪?shí)現(xiàn)程控吹灰、自動吹灰。因聲波吹灰系統(tǒng)不會吹損換熱器管道，故在鍋爐吹灰優(yōu)化系統(tǒng)控制下可實(shí)現(xiàn)按需吹灰，以使鍋爐效率達(dá)到最佳。

三、聲波吹灰器運(yùn)行測試報(bào)告

內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰系統(tǒng)保證生產(chǎn)安全、有效清除煙道積灰的同時，及時的清灰對保證鍋爐正常的排煙溫度、提高鍋爐效率起到顯著效果。

以下是兩例電科院對采用本技術(shù)改造后的鍋爐分別進(jìn)行相關(guān)測試出具的報(bào)告。

案例1、大唐太原第二熱電廠7#、8#鍋爐測試報(bào)告

對鍋爐吹灰前后測試對比：

鍋爐吹灰后

1、鍋爐出汽量增加20噸/小時

2、鍋爐熱效率增加1%

3、鍋爐排煙溫度降低攝氏5度

案例2、華電大方電廠

吹灰后再熱汽溫明顯上升20-30℃，排煙溫度下降了10-20℃

四、技術(shù)應(yīng)用和保障：

1、技術(shù)應(yīng)用

聲波吹灰器在國內(nèi)200MW以上機(jī)組應(yīng)用實(shí)例：

大唐太原第二熱廠：200MW670t/h，7#9#爐（東鍋），煤粉爐爐膛、高過至空預(yù)器;300MW1025t/h，10#11#爐（東鍋），高過至省煤器、低溫省煤器。

國電太原第一熱電廠：300MW1025t/h，11#12#爐（波蘭），煤粉爐一級再熱器至省煤器;300MW1025t/h，13#爐（東鍋），低過、低再、省煤器。

國電長治熱電有限公司：330MW1150t/h，1#2#爐（東鍋），高過至省煤器。

大唐馬頭熱電有限公司：220MW670t/h，7#8#爐（東鍋），煤粉爐高過至空預(yù)器。

國電承德熱電有限公司：300MW1025t/h，1#爐（東鍋），低過、低再、省煤器。

晉能保德煤電有限公司：660MW2100t/h，1#2#爐（上鍋），低過、低再、省煤器。

2、技術(shù)保障

（1）通過在線監(jiān)測和分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)受熱面積灰污染程度的量化數(shù)據(jù)。

（2）當(dāng)受熱面積灰污染達(dá)到定值時，啟動吹灰系統(tǒng)進(jìn)行吹灰，實(shí)現(xiàn)按需吹灰，改變以往定時吹灰模式。操作界面簡明直觀，能夠更具針對性的完成污染監(jiān)測顯示和吹灰優(yōu)化指導(dǎo)。

（3）根據(jù)煤種的變化，做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)不同煤種的需要。

（4）通過監(jiān)測、分析、計(jì)算，使吹灰頻次更加合理，達(dá)到鍋爐熱效率的提高，為發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗發(fā)揮貢獻(xiàn)。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

1、安全運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益分析

鍋爐使用傳統(tǒng)蒸汽吹灰器，吹灰時蒸汽直接沖刷換熱器管排，造成管排減薄，降低管排使用壽命，易形成鍋爐管排泄露和爆管，造成鍋爐非停事故的發(fā)生。鍋爐吹灰系統(tǒng)投運(yùn)5年以后，隨著換熱器管壁的減薄，如果按每2年因鍋爐蒸汽吹灰器造成換熱器管排泄露或爆管發(fā)生一次非停事故，以一臺1065t/h鍋爐（300MW機(jī)組）為例，將對電廠產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)損失約在50萬元以上，間接損失約在200萬元以上。而使用聲波吹灰器后，徹底消除了吹灰時造成換熱器管排磨損和減薄，避免了鍋爐換熱器管排因吹灰造成的管排泄露和爆管事故的發(fā)生，延長了鍋爐管排的使用壽命。

2、節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)效益分析

同樣以一臺300MW機(jī)組（1025t/h鍋爐）將豎井煙道原有36臺長桿蒸汽吹灰器改造為36組內(nèi)置陣列式高聲強(qiáng)聲波吹灰器進(jìn)行為例：

（1）按吹灰系統(tǒng)日運(yùn)行2次計(jì)算：

機(jī)組年運(yùn)行4800小時，吹灰系統(tǒng)節(jié)約蒸汽10320噸，節(jié)約費(fèi)用103萬元;

機(jī)組年運(yùn)行7200小時，吹灰系統(tǒng)節(jié)約蒸汽15480噸，節(jié)約費(fèi)用154.8萬;

（2）按吹灰系統(tǒng)日運(yùn)行4次計(jì)算：

機(jī)組年運(yùn)行4800小時，吹灰系統(tǒng)節(jié)約蒸汽20640噸，節(jié)約費(fèi)用206.4萬;

機(jī)組年運(yùn)行7200小時，吹灰系統(tǒng)節(jié)約蒸汽30960噸，節(jié)約費(fèi)用309.6萬。

結(jié)束語：

聲波吹灰器系統(tǒng)由多臺發(fā)聲器分布組成，徹底清除有效作用空間的積灰，結(jié)束人工清灰歷史，取締傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器，不存在機(jī)械卡死故障，操作簡單，使用方便，維護(hù)工作量小。并以全自動工作方式運(yùn)行，該產(chǎn)品的技術(shù)水平和性能指標(biāo)均已達(dá)到國內(nèi)外的先進(jìn)水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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[3]《鍋爐吹灰器使用情況及研究》 黃鶯 曹勇? 崔占忠

[4]《初論吹灰器在鍋爐上的應(yīng)用》 晏鴻鵠.