余热锅炉的清灰方式及运行稳定性

文章作者:艺能锅炉   发布时间:2019-02-20
余热锅炉受热面积灰受烟气特性、温度水平及受热面结构等诸多因素的影响,因此仅通过锅炉设计及运行调整往往不能完全解决余热锅炉受热面的积灰问题,还应采取恰当的清灰方式,有效地减少余热锅炉受热面的积灰,保障余热锅炉的安全运行。
余热锅炉受热面积灰受烟气特性、温度水平及受热面结构等诸多因素的影响,因此仅通过锅炉设计及运行调整往往不能完全解决余热锅炉受热面的积灰问题,还应采取恰当的清灰方式,有效地减少余热锅炉受热面的积灰,保障余热锅炉的安全运行。
1、常用的清灰方式
1.1蒸汽吹灰
余热锅炉蒸汽吹灰的工作原理是利用高压蒸汽作为工作介质,通过吹灰管道和吹灰器使高压蒸汽以喷射的方式对换热面进行吹扫,利用高压蒸汽的冲击动能进行除灰。
余热锅炉蒸汽吹灰操作运行时,吹灰前需15min暖管时间,且用汽量与吹灰时的用汽量相当;一个完整的蒸汽吹灰过程需用时间约45min。每台余热锅炉每天吹灰次数4次或6次。机组满负荷时两台余热锅炉每天进行蒸汽吹灰耗用的蒸汽量,相当于使汽轮机发电量减少约0.8%。
这种清灰方式的主要问题是运行部件多,且传动装置为链条传动,在高温、高湿的工作环境下,设备部件容易老化失效,可靠性不高,需要较多的保养和维修工作。
1.2声波吹灰器清灰
声波吹灰器清灰主要是通过压缩气体(空气或蒸汽)振动膜片或声波发生器,将压缩气体的能量转变为一定频率的声能;声波进人运行锅炉积灰的空间区域内,由于声波在一密闭空间中振动能量的分布是相当均匀有效的,声波的反射使得声压能量场在平面上几乎处处相等。利用声能使粉尘颗粒与空气分子发生振荡,从而阻止粉尘颗粒在受热面上的沉积以及粉尘颗粒之间的粘结;然后再利用烟气的动力及粉尘颗粒的重力,将其带出锅炉,从而达到清灰的目的。声波吹灰器采用压缩空气作为动力时,设计压缩空气压力0.5~0.8MPa。吹灰器声压功率135~145dB,声源频率10~30Hz。
声波吹灰器因能量较小,对结渣、黍占性积灰和严重堵灰难以清除;次声和超声波吹灰器故障后不易及时发现。声波除灰与蒸汽吹灰相比,声波吹灰器作用范围大,传播损耗小。
1.3机械振打除灰
余热锅炉机械振打除灰是由电动机带动一长轴作低速转动,在轴上按等分的相位挂上许多击锤,按顺序对锅炉受热面进行锤击,使其产生振动,积灰在反复作用的应力下产生微小的裂痕而从管壁上脱落。其优点是工作可靠,投资较小,对疏松积灰效果优于蒸汽吹扫,消耗动力小,对烟气处理不会带来不利影响;其缺点是能量较小,效率较低,振打力较大时,易造成锅炉构件疲劳损坏,且长轴易变形,影响设备正常运行。
1.4空气炮清灰
空气炮清灰是利用气压平衡的原理先将压缩空气贮存于钢制容器即空气炮体中,当炮体内气压达到0.4~0.8MPa时,透过电动或自动元件,切断气源;同时打开排气口,使压缩空气刹时向预定方向以超音速喷出,直接冲人余热锅炉积灰区域。这种突然释放的膨胀冲击波形成巨大的冲击力,直接作用于积灰区,使积灰得以清除。压缩空气从喷爆口到达作用面的时间很短(10~30ms),增加储气罐体积可增加喷爆力的持续时间。空气炮是一种清洁、无污染、低耗能的清灰设备,适合对松散性积灰的清除。
1.5爆燃式激波清灰
爆燃式激波清灰的工作原理是利用可燃 气体和空气以一定比例混合,在点火罐内用电火花点火。混合气体爆燃膨胀产生的冲击力通过喷嘴产生冲击波,作用于积灰受热面上,在其动能、声能及热能的综合作用下,有效地清除受热面上的积灰。
爆燃式激波吹灰装置由乙炔气瓶、混合罐、点火罐、分配器、爆燃罐和管道及电气控制设备等组成。与蒸汽吹灰相比,其优点是不会因为使用高压蒸汽而降低汽轮机负荷,运行部件比蒸汽吹灰装置少,可靠性较高、维修量较少;但由于乙炔是易燃、易爆气体,必须严格执行易燃气体使用的有关安全规定,保证安全生产。
2、几种清灰方式的比较
余热锅炉清灰方式很多,除以上介绍的五种外,还有余热锅炉“冷炉”除灰、余热锅炉停炉期间水洗锅炉除灰、钢珠清灰法以及清灰剂清灰等。
以上各种余热锅炉清灰方式各有利弊。其中:蒸汽吹灰易造成受热面磨损,机械振打清灰易造成受热面焊缝强度疲劳,激波吹灰需消耗燃料,“冷炉”除灰和水洗锅炉除灰只能在锅炉停炉状态下才可使用等。
每种清灰方法的优点和不足是相互交叉的,具有一定的互补性。清灰的效果表现为清洁受热面、蒸汽温度升高;清灰的经济性表现为余热回收效率提高,发电量增加。此外,通过清灰措施的合理使用,有利于机组运行参数稳定,延长相关部件的使用寿命。因此,要合理利用好各种清灰方法的特点,扬长避短,使余热锅炉及相关发电机组确保良好的安全性,达到较佳的经济效益。
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