电站锅炉吹灰器吹灰方式及效果

摘 要：在电站锅炉设计中，为有效地清除受热面积灰，保证受热面清洁，达到受热面良好的传热效果，在锅炉受热面吹灰布置时，通常会根据各自煤、灰的特性和锅炉的燃烧特性布置不同形式、不同种类的吹灰器。本文根据以下三种吹灰器技术参数和运行现状，对其进行了综合的技术经济性分析。

关键词：电站锅炉；吹灰器；吹灰方式

中图分类号：TK22 文献标识码：A

1 吹灰机理的比较

1.1 蒸汽吹灰器的机理

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。

1.2 脉冲燃气吹灰器机理

利用空气和乙炔等可燃气的混合气爆燃，瞬间产生的巨大声能和大量高温高速成的气体，以声波和冲击波的形式振荡、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。

1.3 声波吹灰器机理

声波除灰器的工作原理是将压缩空气通过过滤器净化后由声波发生器转变为声能，声波可通过声频控制器调到最佳频率和声压级，通过声波导管由声波喇叭放大后传入炉内。声波对积灰施以载荷以致疲劳破坏使积灰松散脱离加之烟气冲刷带走达到除灰目的。

2 吹灰介质及其参数的比较

2.1 蒸汽吹灰器介质及参数

P=1～2Mpa，t=320～350℃，G=3～9t/h

2.2 脉冲燃气吹灰器介质及参数

压缩空气：P>0.03Mpa，G

乙炔气：P>0.08Mpa，G=4～10m3/h

2.3 声波吹灰器介质及参数

压缩空气的压力必须保持在0.5～0.8Mpa。压缩空气必须保证干燥及洁净。

3 适用范围及运行方式的比较

3.1 蒸汽吹灰器的适用范围和运行方式

全炉各种受热面。微粘性灰、松散灰。吹灰器可单个或几个同时运行，运行时间各部位不等，全炉运行一次需数小时。

3.2 脉冲燃气吹灰器的适用范围和运行方式

尾部各种受热面。结渣、粘性灰、松散灰。

每个吹灰器运行1分钟左右，全炉吹灰时间一般不超过半小时。可手动操纵和自动运行。

3.3 声波吹灰器的适用范围和运行方式

全炉各种受热面松散灰、脱硝装置。每个吹灰器运行3～5分钟左右，多用电磁阀控制开关。工程上常把多个发生器串起来连续循环运行，锅炉不停运行不止。

4 各自的优点

4.1 蒸汽吹灰器的优点

可以布置在锅炉各个部位。蒸汽来源比较充裕，特别是大机组吹灰器，用汽流量大时比较方便。对粘结性强、灰熔点低和较黏的灰较为有效。

4.2 脉冲燃气吹灰器的优点

利用可燃混合气爆燃产生的高温高压燃气吹扫受热面积灰。具有瞬间释放能量，烟气流中具有较强的多锯齿冲击波，对积灰冲刷力大，对各种排列的换热管绕射作用强、能量集中等特点，对于附着力强的粘性积灰也能容易地吹扫掉。设备占地空间少，操作方便，基本不需维护。

4.3 声波吹灰器的优点

可以布置在锅炉各个部位。结构简单，操作方便，运行安全。适合于松散积灰的清除。占地面积小、空气来源充裕，而且价格成本低。

5 各自的缺点

5.1 蒸汽吹灰器的主要缺点

5.1.1 投资大：由于一次设备和控制系统复杂，伸缩式吹灰器必须设计安装平台，致使其体积庞大，占地面积大，控制系统昂贵，设计、制造和安装的一次性投资很高。除灰范围受限：吹灰有效半径小（小于1.5米），蒸汽流必须直接作用于受热面才能得到预期效果，而锅炉内各种管道、管束、漏斗、斜面的存在，大大限制了蒸汽喷嘴的活动范围，所以尽管设计了伸缩、旋转等复杂的运动方式、仍难以覆盖整个炉体所有积灰区域。

5.1.2 操作使用不方便，可靠性差、投用率低：热态运行时吹灰器容易造成机械卡涩、枪管断裂或弯曲、阀门泄漏、蒸汽管道腐蚀、行程开关失灵等故障，需设置专门人员进行日常维护，造成蒸汽吹灰器投用率很低。

5.1.3 对锅炉设备有害：锅炉运行过程中使用蒸汽除灰，由于蒸汽与管壁温度相差较大，会使管壁长期受到较大热应力，加之汽流冲击力会使管壁减薄，易造成锅炉爆管事故。

5.1.4 吹灰副作用大：吹灰时由于汽源温度低和疏水不充分，往往造成蒸汽带水、烟气湿度增加，使烟气露点腐蚀温度提高，加剧设备积灰和腐蚀。

5.1.5 耗能高，维护费用大：蒸汽吹灰器使用的高温高压蒸汽，耗掉了锅炉部分能量；吹灰器的伸缩、旋转部件由于受热变形，极易卡涩、损坏；运行可靠性差、故障率高、维护费用大。

5.2 脉冲燃气吹灰器的主要缺点

技术难度大，吹灰方案设计因炉型和积灰类型不同而异，不易掌握。燃料燃爆产生振动，对喷嘴与炉墙连接处密封具有较高要求，特别是正压锅炉的高温段，燃爆后极易卷吸高温烟气，因此目前技术还无法对炉膛内的积灰进行清除。

5.3 声波吹灰器的主要缺点

对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作用不大，对吹除表面浮灰或抑制积灰增长仅有一定作用。

6 三种吹灰器总费用比较

结语

在电站锅炉项目上采用脉冲燃气吹灰装置，不仅可以大大降低锅炉厂的设备采购成本，提高锅炉厂的市场竞争力，还可以保证锅炉运行过程中，保持较高的效率，减少吹灰器的运行成本；如电站锅炉根据燃烧方式来划分，循环流化床锅炉项目因只需在尾部受热面吹灰，采用脉冲燃气吹灰装置更佳；煤粉锅炉项目上，炉膛吹灰采用蒸汽吹灰，尾部受热面采用脉冲燃气吹灰，两种方式相结合的吹灰方式更经济，效果更佳。但如为燃油燃气锅炉，受热面比较清洁，声波吹灰器效果更佳。总之，吹灰方式的最终选择，还需视燃煤、灰的特性和锅炉的燃烧特性等因素来综合考虑。

参考文献

[1]郭丰年.燃煤锅炉烟气的治理[M].重庆：重庆环境科学，1988.

[2]朱文象.我国煤矿环境保护现状及污染治理技术-我国煤矿矿井水处理及中小型燃煤工业锅炉烟气脱硫[J].广西煤炭，1998.