聲波吹灰技術在電廠鍋爐中的應用

楊 錚，李微穎

（華電國際十里泉發(fā)電廠，山東 棗莊 277103）

十里泉發(fā)電廠125MW機組5號400t/h鍋爐原沒有采用吹灰器進行吹灰，隨著機組擴容至140MW以及燃煤質量的下降，煙氣中的灰分增大，造成運行中的鍋爐尾部受熱面積灰嚴重，增加了煙道阻力，排煙溫度升高，鍋爐效率降低，并導致四管泄漏率增加。豎井煙道受熱面的吹灰清焦成為影響鍋爐安全經(jīng)濟運行的一個突出問題。

2004年10月，十里泉發(fā)電廠對5號鍋爐尾部受熱面的吹灰系統(tǒng)進行了技術改造，分別在省煤器及低、中溫段再熱器部位安裝了16只ZHK-SA型程控聲波吹灰器，以解決鍋爐尾部受熱面積灰結渣的問題。

一、ZHK-SA程控聲波吹灰器

ZHK-SA型聲波吹灰的基本原理：壓縮空氣經(jīng)發(fā)聲頭發(fā)出的低頻高強度聲波在積灰空間內形成聲場，使細小的灰粉吸收聲能，并隨著聲波作用產(chǎn)生“振動”脫離其附著的表面，并隨煙氣帶走。此外，聲波與煙氣流、換熱管之間的流體動力場關系、高聲強非線性的特殊效應等都將對清灰除焦起作用。與傳統(tǒng)的除灰方法相比，聲波吹灰的優(yōu)點如下。

1.聲波輻射具有全向性，極高的返射性和快速傳播 (聲速)，以及在氣體中傳播時衰減很小等特性。它能均勻布滿整個空間，進行全方位清灰，可以清除到其他方法不易清除的死角。

2.聲波除灰方式本身又可以影響沉積物生成機理，防止和延緩沉積物形成，起到了預防結渣的作用。

3.耗能量低。利用廠公用系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)，進行供能，不必單獨安裝壓縮空機。

4.聲波吹灰不會使鍋爐部件產(chǎn)生熱應力。

ZHK-SA程控聲波吹灰系統(tǒng)由氣源、聲波吹灰器、程控柜、電磁閥及連接管道組成。氣源提供產(chǎn)生聲能所需的機械能，聲波吹灰器將高壓氣源所攜帶的直流能量經(jīng)調制變換為交變的聲波能量，程控柜用于控制調節(jié)聲波吹灰器的運行，電磁閥接受程控柜的指令，控制氣源的進入，即控制聲波吹灰器的開停。ZHK-SA程控聲波吹灰器的結構如圖1所示，其技術指標見表1。

ZHK-SA程控聲波吹灰器采用爐墻開口，喇叭直接布置在煙道內的爐墻面上，喇叭口可以布置成水平、垂直或傾斜，十里泉發(fā)電廠采用的水平布置，除灰效果好，對鍋爐不會形成共振，且運行噪聲很小。

二、HK-SA程控聲波吹灰器在十里發(fā)電廠的應用

十里泉發(fā)電廠5號鍋爐尾部煙道自上而下依次在中、低溫段再熱器及省煤器等部位安裝聲波吹灰器，根據(jù)受熱面的大小，每層安裝4臺聲波吹灰器，分四層布置，分別安裝于中、低溫段再熱器、省煤器上方，這樣，鍋爐尾部煙道一共安裝16只聲波吹灰器。聲波吹灰器的安裝位置如圖2所示。

聲波吹灰器的氣源為廠內壓縮空氣站，在吹灰過程中，可以通過程控裝置設定吹灰時長和間隔，也可以現(xiàn)場手動控制。

在鍋爐運行1年后，檢查鍋爐尾部煙道，發(fā)現(xiàn)安裝了聲波吹灰器的省煤器及中、低溫段再熱器基本無積灰。

表1 ZHK-SA程控聲波吹灰器的技術指標

吹灰器投運后，鍋爐排煙溫度明顯降低，如加裝聲波吹灰器前，鍋爐負荷為125MW時，排煙溫度為130.3℃，而加裝后，相同進風溫度條件下，鍋爐負荷為127MW時，排煙溫度為127℃。

ZHK-SA聲波吹灰器在十里泉發(fā)電廠的應用有效降低了鍋爐排煙溫度及煙道阻力，大大提高了鍋爐效率，經(jīng)濟效益顯著。因此，2006年1#機組大修技術改造中，在尾部煙道處也加裝了12只此類型的的聲波吹灰器。

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