锅炉蒸汽吹灰、声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰的
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发布时间:2018-09-18
锅炉蒸汽吹灰声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰的技术经济比较姚纪恒1冯景源2罗红新31.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046;2.上海锅炉厂有限公司,上海200245;3.哈尔滨第发电厂,黑龙江哈尔滨150046影响经济性安全性。故长期以来,人们直在寻求较好的除灰方式。通过对目前主要采用的蒸汽吹灰声波吹灰及高能燃气脉冲吹灰的原理效果费用比较,认为高能燃气脉冲吹灰值得推广应用。
0刖目锅炉,加热器和换热器的积灰结焦影响受热面的传热效率,使锅炉排烟温度上升,导致锅炉的热效率下降,理论计算和运行经验明,锅炉排烟温度升高20,锅炉热效率就会下降同样严重的是积灰,结焦达到定程度时会引起锅炉受热面的腐蚀和意外停工,造成重大的经济损失。长期以来,锅炉受热面的除灰问直是锅炉运行中特别受关注的问之,多年来,为了解决此类问,陆续研制了蒸汽吹灰,高压水力吹灰,钢珠清灰,压缩空气吹灰和声波吹灰。俄罗斯UKTM中央锅炉透平研究所研究了高能燃气脉冲吹灰技术,1994年哈尔滨世纪热能技术开发公司率先将该技术用于国内电站锅炉,并获得成功,几年来经过改进,在电站锅炉水泥窑余热炉,有色金属冶炼余热炉,化工行业加热炉上得到较大的推广,并取得了明显的效果,下面对蒸汽吹灰,声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰作简要的技术经济分析和比较。
1吹灰器的原理1.1蒸汽吹灰定压力和定干度的蒸汽,从吹灰器喷口高速喷出,对积灰受热面进行吹扫,以达到清除积灰的目的。
1.2声波吹灰金属膜片在压缩空气的作用下产生具有定声压和频率的声波,锅炉受热面的积灰在声波的作用下处于松动和悬浮状态,易被有定速度的烟气带走,达到清理受热面积灰的目的。
1.3高能燃气脉冲吹灰利用空气和燃气在特殊的容器中混合,经高频点火,产生爆燃,体积急剧膨胀生成高温高压的爆燃气体,该爆燃气体在特殊结构的罐体内得到加强加速,形成激波,蓄集起极高的能量,从喷嘴中以冲击动能热能和声能的形式进入炉内,作用在锅收稿日期20010820 940,1964年毕业于哈尔滨工业大学动力系锅炉专业,教授级高级工程师,曾任哈尔滨锅炉厂有限责任公司副总经理,曾获国家科技进步等奖等奖各次,为机械部有突出贡献技术专家,享受国务院特殊津贴,1994年率先将燃气脉冲吹灰用于国内锅炉吹灰并获得成功。
炉受热面的积灰上,使积灰脱落被烟气带出炉外。
其喷出的气体速度极高300350=3压力很大1洲,3在很短的时间内作用在锅炉受热面上,其吹扫的作用相当于蒸汽吹灰,但远比蒸汽吹灰强。
其喷出的高温燃气射向积灰层时,可以使积灰软化,粘结强度降低,在高压气流的吹扫下,灰层破碎脱落,这种热清洗的作用是蒸汽和声波吹灰所不具备的,这对于燃油锅炉和工业用余热炉其混合气体被点火爆燃时,将伴随着巨大的响声,这是能量以声能释放出来的体现,由运行实验可知,距喷嘴轴线6,7=处,其声压级仍保持在16048以上,声波频率为35205似25.,由于燃气脉冲吹灰装置的声波频率低,能量大,因此进入炉膛后不易衰减,并以辐射状向炉膛各个方向传播,通过声能量的作用,使这些区域中的空气分子和粉尘颗粒产生振动,其反复作用下,使积灰松散破裂脱落。这作用与声波吹灰的作用相同,但其作用强度比声波吹灰要强得多。
2各种吹灰器的工作效果2.1蒸汽吹灰作为种传统的吹灰方式,当整个装置运转正常时对清除受热面的积灰和降低排烟温度都有定作用,特别对结渣性强,灰熔点低较为有效。
2.2声波吹灰上海吴泾热电厂304001如炉原设计为蒸汽吹灰,后因故障多,不能正常投运而拆除,之后安装了4台声波吹灰器,安装吹灰器前后的对比如下1安装声波吹灰器前后积灰厚度对比积灰厚虔以以再热器最大。0最小3.0省煤器最大+0最小3.0项目投前,投后,变化,再热器烟温差,上升省煤器烟温差,上升3再热器温度,上升8.5再热器出口汽温,上升10省煤器出口温度,上升15排烟温度,下降4.5由上看出,声波除尘器投运后,蛇形管上的积灰有所减少,受热面上的吸热增加,从而使受热面入口和出口的烟气温差加大,工质的温升亦增大,排烟温度有所下降4.50,相当于锅炉机组热效率提高了0.23.
2.3高能燃气脉冲吹灰装置的工作效果高能燃气脉冲吹灰装置自1994年国产第套装置投入运行以来,已经在全国数百台电站锅炉化工行业加热炉有色金属冶炼余热炉和水泥余热炉上得到推广和应用,安装位置的环境适应性也越来越宽,温度最高70,炉膛最大负压700水柱,最大正压+3 70水柱,烟气含水最大30.而其除尘除焦的效果也极为明显。下面是几个项目的统计序号厂名燃料种类安装位置适应的烟气条件排烟温度锅炉运行情况温度负压投运前投运后热效率哈尔滨炼油厂裂解渣油粘过热器提高1.5邪45七外油炉性积灰省煤器水柱蒸汽声波吹灰无效空气预热器北京东方化工厂积灰结焦极过热器提高3.5 065七外煤粉炉为严重省煤器水柱蒸汽吹灰无效空气预热器冀东水泥厂烟气中粉尘高余热炉高度大负压提高1.5耶55001余热炉机械振打声波吹灰均无效方向4层布置700出出水柱广西柳州龙城化工废气中含大量对流排管提高20厂余热炉粉尘,积灰严重蒸汽声波吹灰无效水柱哈尔滨第发电厂煤粉回转式空气下降蒸汽吹灰效果不佳预热器冷段水柱以上结果现场运行测试报告3几种吹灰器运行费用比较齐鲁电厂5号炉,和6号炉均为只0410以乜锅炉,分别安装了9台蒸汽吹灰和10台声波吹灰,3.1全年运行费用其运行条件如下5号炉蒸汽吹灰9台6号炉声波吹灰10台吹灰蒸汽压力尸=1.28,1.47肘声波吹灰所需空压机功率55让界蒸汽温度纟350.
声波吹灰器鸣音时间5以吹灰蒸汽耗量g每年运行时间7000每班蒸汽吹灰次数1次蒸汽吹灰行程时间6以蒸汽吹灰器电机功率5.4让界9台每吨煤产生的吹灰蒸汽10七每年运行时间7000供电煤耗0.377让8让界4煤价240元按上面的运行条件计算蒸汽吹灰和声波吹灰3.1.15号炉蒸汽吹灰运行费用1每班吹灰蒸汽耗量,1=9父6,36每班吹灰次数全年吹灰蒸汽耗量,=7000年+折合煤耗3780+10=378七年电机功率消耗折合煤耗为9台蒸汽吹灰全年费用折合成煤耗3.1.26号炉用10台声波吹灰的运行费用声波吹灰能耗计算吹灰空压机5 5让每年运行7000小时,其电机电能消耗折算成煤耗为3.1.3高能燃气脉冲吹灰运行费用次风,由于占整台锅炉的次风量的比例很小,其消耗可忽略不计。
乙炔的耗量为空气耗量的0,约10对于2201锅炉安装5层,每间隔7 10天工作次,每次每层发射10次,共50次约需45分钟,即每月乙炔耗量453.
即对于4瓶工业用乙炔瓶组成的乙炔站,每月更换乙炔瓶次,按乙炔每瓶85元计,每月费用为锅炉全年运行7000小时,即10个月,那么乙炔每年的费用为340元月父10月=3400元3.2全年的检修费用蒸汽吹灰为6000元,声波吹灰为2700元,高能燃气脉冲吹灰无需大的检修500元。
3.3吹灰器的次性投资设备采购费,安装费设备费25其它费设备费的5按台锅炉布置相同的吹灰点,其次投资蒸汽吹灰声波吹灰脉冲吹灰几种吹灰器的经济性对比列如下5几种吹灰器的经济性对比序号吹灰器名称固定投资比例年能耗万元年年检修费用万元年排烟温度下降,锅炉机组效率提高蒸汽吹灰声波吹灰高能燃气脉冲吹灰43种吹灰的优缺点4.1蒸汽吹灰器的优缺点优点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。
对结渣性较强,灰熔点低和较粘的灰有较明显效果。
蒸汽来源比较充分。
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。
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。4.2声波吹灰的优缺点优点结构简单可靠,启停操作方便运行安全,维修工作量少,费用低。
声波可以贯穿和清洁主汽吹灰难以达到的位置。
适合于松散积灰的清除。
需要配备空压站,设备次性投资大。
能量较小,对于炉膛和对流受热面,特别是低温段空气预热器结渣,粘结性积灰和严重堵灰以及坚硬的灰垢无法清除。
4.3高能燃气脉冲吹灰的优缺点除具有蒸汽吹灰和声波清灰的功能外,还具有热清洗功能,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。
能量强度和喷口的方向,形状易于调整,对于不同类型的积灰和不同形状的工作面都有最佳的适应性。
整个系统简单,无转动机械,运行程序全自动化。操作简单,可靠性高,不需要经常维护。
结构尺寸小,易用于空间尺寸小的位置。
次性投资少,运行和维护成本低经济性好效率高。
缺点需定期更换乙炔瓶。
5结论蒸汽吹灰声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰,对锅炉受热面的清灰都有定的作用,应根据不同高能燃气脉冲吹灰包容了蒸汽吹灰和声波吹灰的切优点,其对不同积灰清除的有效和彻底,装置调整的方便,维护的简单以及成本的低廉都是其它除灰方法无法比拟的,建议今后大力推广