吹灰系统组成及功能详解

吹灰系统组成及功能详解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 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。根据火电机组多年来运行经验表明，正确使用吹灰器对防止和清除锅炉水冷 壁、过热器、省煤器、空气预热器管外结渣和积灰有明显作用，对提高锅炉热效 率和锅炉安全运行有明显的效果。吹灰器的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，可更换填料密圭寸圈。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。1锅炉安装吹灰器的必要性对燃煤锅炉而言，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。2蒸汽吹灰器2.1工作原理蒸汽吹灰器的工作原理是利用高温高压蒸汽流经连续变化的旋转喷头高速 喷出，产生较大冲击力吹掉受热面上的积灰，随烟气带走，沉积的渣块破碎脱落。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。各种吹灰器的主要性能参数见表1。表1蒸汽 吹灰器主 要性能参 数序号项目单位炉膛吹灰 器长伸缩式 吹灰器空预器吹 灰器1型号/不同厂家 型号不同2行程mm2554001000013003吹灰角度360360垂直向上4有效吹扫 半径mm20002000120015005每次吹扫 时间s202530060018006汽耗率kg/min66703610070907吹扫蒸汽 压力MPa0.81.980.81.980.81.982.3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。燃气脉冲激波吹灰器的不足但是该技术也存在一定的不足，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目前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。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。声波吹灰器现在主流声波吹灰器洛阳万山4.1工作原理声波吹灰器有双音双频声波吹灰器和单音单频声波吹灰器两种，其发声 原理不尽相同，双音双频声波吹灰器是将压缩空气流经一个高音高频发声哨产生 的高音高频声波和一个低音低频声波发生罩反射形成的低音低频声波进行耦合 叠加产生双音双频带状频率声波；单音单频声波吹灰器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，在声波振动及疲劳反复累计作用 下，使微小的灰粒难以靠近积灰面，也使沉积在受热面上的灰尘破坏剥离，从而 达到清灰的目的。优点:(1) 利用声波与灰粒及积灰发生振动和共振，适合松散性积灰。(2) 吹灰器简单可靠，无转动机械，运行程序化，维修工作量很少。(3) 声波可以达到其它吹灰器难以达到的位置，不留死角。(4) 对受热面管壁无吹损、无腐蚀，运行成本低。缺点：(1)产生的声能能量有限，影响了其使用范围。三种吹灰器的比较根据三种吹灰器工作原理、技术特点及实际应用情况，其主要技术性能比较见表3。表3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乙炔或液化压缩空气 或蒸汽应用部位炉膛、过热TO方器、省煤 器、空气预 热器过热器、省 煤器、空气 预热器过热器、省 煤器、空气 预热器使用范围结渣、松散性灰及粘性灰松散性灰 及粘性灰松散性灰运行方式每隔8h吹灰一次每隔715 天运行一 次，每隔2 4h 发声一次，一般为 0.5h每次 发声30 6 0s优缺点设备系统 较为可靠。系统 复杂，吹灰 有死角，运 行费用高。长吹 灰器易受 热变形卡死引 起爆管，维 护量大，装 置占地面 积大设备系统 简单，功率 大。运行成 本高，吹灰 有死角，燃 气有安全 问题设备系统 简单，使用 安全，维护 量较小，成 本低。能量 低有效吹灰 半径010m03m010m运行费用 比较基数为130 50%20 40%根据三种吹灰器的技术性能，对锅炉炉膛、屏式受热面吹灰除焦来说，蒸 汽吹灰器仍是最佳选择，也可配合声波吹灰器一起使用效果更佳。对尾部受热面 （低温过热器、省煤器、管式空气预热器），三种吹灰器均可采用，对粘性灰应 优先采用燃气脉冲激波吹灰器。对回转式空气预热器，适合采用声波吹灰器和燃 气脉冲激波吹灰 器，也可采用蒸汽吹灰器，前者在锅炉启动过程时即可投入运 行。不同有锅炉或不同的燃煤所配置的吹灰器的数量，种类、方式及吹灰参数均 不同。但一般来讲，锅炉吹灰系统由三部分组成：1、吹灰介质管阀部分： 包括主汽源阀，辅助汽源阀，减温减压站，各支管疏水阀，管道及检测吹灰介质 的温度、压力、流量等检测器件。2、吹灰清扫设备部分：包括布置在锅炉各受热面在各种不同型号、不同行程、不同远行方式的吹灰清扫 设备。如湖北锅炉辅机厂生产的L型炉膛系列，G型固定旋转系列，C型长伸缩 系列等吹灰器。3、吹灰系统程控装置部分： 包括控制柜、动力柜。吹灰程控装置在锅炉吹灰系统中无疑占有很重要的地位，它指挥整个锅炉吹 灰系统安全可靠地运行。中心控制元件选用PLC,使吹灰工艺柔性化，能够按照锅炉生产厂家提供的 吹灰工艺，把整个锅炉吹灰系统协调起来，对锅炉吹灰系统的所有设备实现自动、 遥控、就地电动操作，并有相应设备运行的状态显示、故障报警、联锁保护等功 能，能满足吹灰运行的要求吹灰控制系统的控制柜的组成由可编程控制器、电源、显示驱动板、小型继电器、接线端子排组成，通过 端子排、电缆与动力柜进行联系，检修人员可通过编程器进行运行程序的修改。吹灰控制系统的动力柜组成由一系列交流接触器、空气开关、中间继电器、热继电器以及接线端子组成， 用以驱动各种吹灰器及各类电动阀门。