電廠鍋爐吹灰系統(tǒng)概述
上海申弘閥門有限公司
目前電站鍋爐安裝的吹灰設備主要是蒸汽吹灰器和聲波吹灰器。蒸汽吹灰器為傳統(tǒng)吹灰器，目前使用數量多，由于結構和介質的特點，加上高溫環(huán)境的影響，吹灰槍管易發(fā)生卡澀、失靈、漏汽等現象，設備故障率相對較高，要求維護水平較高；聲波吹灰器，由于能量不足（目前大聲能在140分貝左右），與灰粒的固有頻率差別很大，與積灰特性不適應，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的積灰，只能在其吹灰時阻止積灰的產生，造成鍋爐受熱面積灰嚴重，排煙溫度升高，從而大大降低了鍋爐熱效率。循環(huán)流化床鍋爐，該型鍋爐尾部煙道自上而下分別布置有高、低溫段過熱器，高、低溫段省煤器，以及底部分左右布置的一、二次風空氣預熱器。過熱器和預熱器均為光管式，省煤器為螺旋肋片式。為防止尾部煙道積灰，該鍋爐采用了上海申弘閥門有限公司生產的蒸汽吹灰器。其中#23、24爐于2002年11月30日投入運行，2003年2月份吹灰器調試完畢投入運行。從投運以來的效果看，吹灰效果比較明顯，鍋爐效率得以提高。
根據火電機組多年來運行經驗表明，正確使用吹灰器對防止和清除鍋爐水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器管外結渣和積灰有明顯作用，對提高鍋爐熱效率和鍋爐安全運行有明顯的效果。吹灰器的維護方法爐墻上；后部支吊裝置則連接到吹灰器后端的支吊上。吹灰器爐內支撐：安裝在爐內，與鍋爐受熱面管焊固。手動操作方口螺桿：用扳手手動操作，使吹管進、退。吹灰系統(tǒng)流程?吹灰順序：爐膛吹灰（屏過全部在爐膛上方）→水平煙道吹灰（即高過和高再）→尾部煙道吹灰（即低再和低過、省煤器）。吹灰系統(tǒng)疏水閥的位置比位置低的吹灰器都要低，否則管道內的疏水不易流完，導致吹灰管路的管道振動。吹灰管路的疏水閥受自動控制，當管道內的蒸汽具有設定的過熱度時，疏水閥自動關閉。
本體吹灰汽源來自高過入口集箱，經調節(jié)閥（減壓閥）后供吹灰器使用(不需減溫)。空預器吹灰汽源啟動時來自輔汽聯箱，正常運行時來自本體吹灰汽源。鍋爐MFT動作，退出所有吹灰槍，關閉進汽門，開疏水閥，結束吹灰程序。蒸汽吹灰器是火力發(fā)電廠鍋爐和其它行業(yè)鍋爐，必須配套清除鍋爐受熱面積灰，以提高鍋爐熱效率的節(jié)能設備，氣動旋流（蒸汽）吹灰器是研究開發(fā)成功的一種全新的、革命性的、各種鍋爐積灰的清除方法，其核心技術已獲得國家發(fā)明，具有技術壟斷性，本創(chuàng)新為原始性創(chuàng)新，為上*，達到水平。
傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器運行時由于機械和電器等原因，常導致吹灰管卡在爐內，造成機械卡死，伸進去退不出來，故障率高，使用壽命短，能耗高，易引發(fā)爆管事故，由于是在蒸汽壓力下的轉動密封，漏氣現象非常普遍。傳統(tǒng)長伸縮式蒸汽吹灰器安裝時占用空間大，耗費的鋼材多，整個吹灰器系統(tǒng)的維護量大，維修費用大，排煙中的含濕量增加，導致煙氣露點溫度較高，吹灰充滿度低，留有死角，高壓蒸汽流影響爐內燃燒場，導致爐內受熱面磨損等問題。
盡管蒸汽吹灰器存在著許多缺點和問題，但是目前尚沒有更好的蒸汽吹灰器替代產品，還沒有一種集吹灰、節(jié)能、效果好、自身能耗小、使用安全、運行可靠、使用壽命長、故障率低、鍋爐全范圍適用于一身的蒸汽吹灰器新產品、新技術，市場在期待著、呼喚著革命性的蒸汽吹灰器新產品、新技術的出現。
對吹灰器進行維修時，必須先切斷電源，關閉吹灰器閥門前的蒸汽管路閥，以防吹灰器自行啟動或其它電器事故。
1、定期檢查各密封處有漏汽現象。如有泄漏，可適當調整填料的壓緊度；若調整仍無法解決的問題時，可更換填料密封圈。當更換空心軸處的聚四氟乙烯密封圈時，V型開口應朝閥桿方向裝人。
2、若閥門關閉后仍有泄漏，則表明閥座環(huán)與閥瓣的結合面磨損或變形，一般要重新研磨密封面；若密封面損壞到研磨不足以解決時，必須更換閥體。
3、定期加潤滑油脂。減速箱半處一次，啟動臂、銅套處每周一次。
4、吹灰器應每年解體一次，經常檢查行程開關，定期清理吹灰器上的積灰。
5、如電機負載過重，應檢查吹灰槍是否彎曲。如有彎曲應及時取出校直。
1鍋爐安裝吹灰器的必要性
對燃煤鍋爐而言，爐膛燃燒水冷壁結焦，高溫過熱器及再熱器掛焦，尾部受熱面積灰是常見的不可避免的現象。水冷壁結焦嚴重時，大渣使冷渣斗蓬住無法排渣；高溫過熱器和再熱器結焦嚴重時，會使部分受熱面間煙氣通廊堵死；尾部受熱面積灰嚴重時，會使過熱器、再熱器、省煤器、空預器傳熱效率降低，鍋爐排煙溫度升高，鍋爐效率降低；受熱面結焦、積灰還會引起受熱面超溫，加劇受熱面腐蝕，縮短受熱面壽命，嚴重時會影響鍋爐的正常運行，甚至影響到巡檢人員的人身安全。因此，結焦、積灰是燃煤電站鍋爐運行中存在的難題，在鍋爐設計時均配有一定數量的吹灰器，常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃氣脈沖激波吹灰器、聲波吹灰器。下面就以上三種吹灰器的工作原理、技術特點、應用范圍發(fā)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溫高壓蒸汽流經連續(xù)變化的旋轉噴頭高速噴出，產生較大沖擊力吹掉受熱面上的積灰，隨煙氣帶走，沉積的渣塊破碎脫落。
2.2主要型式
蒸汽吹灰系統(tǒng)主要由吹灰蒸汽管路系統(tǒng)、蒸汽吹灰器和程控裝置三部分組成；蒸汽吹灰器的型式有爐膛吹灰器、長伸縮式吹灰器和空預器吹灰器。蒸汽吹灰器均為電動驅動，閥門開啟為機械式，配有蒸汽開度微調裝置來調整吹掃蒸汽壓力和流量，吹灰管為耐熱合金鋼。各種吹灰器的主要性能參數見表12.3技術性能特點
蒸汽吹灰器作為一種傳統(tǒng)的吹灰方式，高溫高壓蒸汽直接吹掃受熱面，對清除受熱面的積灰和掛渣都有較好的作用，對結渣性強、灰熔點低的灰效果也很好。
其主要優(yōu)缺點如下：
優(yōu)點：
(1)可以布置在鍋爐各個部位，能對爐膛、水平煙邊、尾部豎井的受熱面直接進行吹灰。
(2)對結渣、灰熔點低和較粘的灰效果也很好。
(3)蒸汽直接從鍋爐引接，按設定程序運行吹灰。
(4)短吹灰器運行可靠，長吹灰器也較為可靠。
缺點：
（1）吹灰耗費蒸汽，降低了煙氣露點，增加了鍋爐補給水。
（2）吹灰只能清除所吹到的受熱面，吹灰有死角。
（3）長伸縮式吹灰器伸縮部分易變形卡澀，蒸汽吹傷受熱面引起爆管，且維護量大，結構尺寸大，占用較大的空間位置。燃氣脈沖激波吹灰器
3.1工作原理
燃氣脈沖激波吹灰器的工作原理是利用空氣和可燃氣體（如氫氣、乙炔氣、煤氣、液化氣和天然氣等）以適當的比列混合，在一特殊的容器中混合，經高頻點火，產生爆燃,瞬間產生的巨大聲能和大量高溫高速氣體，以沖擊波的形式振蕩、撞擊和沖刷受熱面管束，使其表面積灰飛濺，隨煙氣帶走。
燃氣脈沖激波吹灰器的不足
但是該技術也存在一定的不足，首先在鍋爐上的應用范圍很窄，由于爆燃后極易卷吸高溫煙氣和燃氣泄漏等方面的考慮目前還只能應用于溫度相對較低的尾部煙道下部（如空預器等）。其次存在一定的安全隱患，由于工作介質為可燃氣體，一旦設計結構不合理，生產質量有問題，都易引起可燃氣體的泄漏，從而造成爐膛或環(huán)境發(fā)生安全事故。第三系統(tǒng)較為復雜，對控制系統(tǒng)的要求很高。第四沒有穩(wěn)定氣源，需定期更換。
優(yōu)點：
（1）沖擊波能量大，既適合松散性積灰又適合粘結性積灰。
（2）整個系統(tǒng)簡單，無轉動機械，運行程序化，檢修工作量小。
（3）結構尺寸小，占用較小的空間位置。
缺點：
（1）吹灰消耗燃氣，需定期更換供氣設備。
（2）吹灰主要對垂直沖刷面作用大，吹灰有死角。
（3）吹灰沖刷固定的受熱面，燃氣須注意安全
4.1工作原理
聲波吹灰器有雙音雙頻聲波吹灰器和單音單頻聲波吹灰器兩種，其發(fā)聲原理不盡相同，雙音雙頻聲波吹灰器是將壓縮空氣流經一個高音高頻發(fā)聲哨產生的高音高頻聲波和一個低音低頻聲波發(fā)生罩反射形成的低音低頻聲波進行耦合疊加產生雙音雙頻帶狀頻率聲波；單音單頻聲波吹灰器是將壓縮空氣或蒸汽流經金屬膜片、旋笛、發(fā)聲共振腔或其它聲波發(fā)生組件產生很強的聲音；聲波在煙道或爐膛內傳播，牽動煙氣中的灰粒同步振動，在聲波振動及疲勞反復累計作用下，使微小的灰粒難以靠近積灰面，也使沉積在受熱面上的灰塵破壞剝離，從而達到清灰的目的。
優(yōu)點：
（1）利用聲波與灰粒及積灰發(fā)生振動和共振，適合松散性積灰。
（2）吹灰器簡單可靠，無轉動機械，運行程序化，維修工作量很少。
（3）聲波可以達到其它吹灰器難以達到的位置，不留死角。
（4）對受熱面管壁無吹損、無腐蝕，運行成本低。
缺點：
（1）產生的聲能能量有限，影響了其使用范圍。
三種吹灰器的比較
根據三種吹灰器工作原理、技術特點及實際應用情況，其主要技術性能比較見表3。根據三種吹灰器的技術性能，對鍋爐爐膛、屏式受熱面吹灰除焦來說，蒸汽吹灰器仍是*選擇，也可配合聲波吹灰器一起使用效果更佳。對尾部受熱面（低溫過熱器、省煤器、管式空氣預熱器），三種吹灰器均可采用，對粘性灰應優(yōu)先采用燃氣脈沖激波吹灰器。對回轉式空氣預熱器，適合采用聲波吹灰器和燃氣脈沖激波吹灰器，也可采用蒸汽吹灰器，前者在鍋爐啟動過程時即可投入運行。不同有鍋爐或不同的燃煤所配置的吹灰器的數量，種類、方式及吹灰參數均不同。但一般來講，鍋爐吹灰系統(tǒng)由三部分組成：
鍋爐吹灰系統(tǒng)閥門檢查卡
序號閥門名稱閥門編號閥門位置執(zhí)行情況
1爐頂本體吹灰汽源一次電動門關
2爐頂本體吹灰汽源二次電動門關
3爐頂本體吹灰汽源氣動調節(jié)門關
4鍋爐本體吹灰A側長吹灰器疏水手動門開
5鍋爐本體吹灰A側長吹灰器疏水電動門開
6鍋爐本體吹灰A側短吹灰器疏水手動門開
7鍋爐本體吹灰A側短吹灰器疏水電動門開
8鍋爐本體吹灰B側長吹灰器疏水手動門開
9鍋爐本體吹灰B側長吹灰器疏水電動門開
10鍋爐本體吹灰B側短吹灰器疏水手動門開
11鍋爐本體吹灰B側短吹灰器疏水電動門開
12輔汽聯箱至預熱器吹灰母管空氣門關
13輔汽聯箱至預熱器吹灰手動門開
14輔汽聯箱至預熱器吹灰電動門關
15輔汽聯箱至預熱器吹灰母管疏水一次門開
16輔汽聯箱至預熱器吹灰母管疏水二次門開
17輔汽聯箱至預熱器吹灰母管疏水旁路門關
18預熱器吹灰疏水手動門開
19預熱器吹灰疏水電動門開
20匯報主值、值長，檢查完畢。
備注：鍋爐啟動前，以下系統(tǒng)及設備必須投入運行：
1、閉式冷卻水系統(tǒng)；2、壓縮空氣系統(tǒng)；3、CO2及消防水系統(tǒng)；4、除鹽水泵；5、服務水泵；6、撈渣機及其水封；7、電除塵低壓設備。
1、吹灰介質管閥部分：
包括主汽源閥，輔助汽源閥，減溫減壓站，各支管疏水閥，各類球閥、閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥閥門具有性能優(yōu)異，管道及檢測吹灰介質的溫度、壓力、流量等檢測器件。
2、吹灰清掃設備部分：包括布置在鍋爐各受熱面在各種不同型號、不同行程、不同遠行方式的吹灰清掃設備。如湖北鍋爐輔機廠生產的L型爐膛系列，G型固定旋轉系列，C型長伸縮系列等吹灰器。
3、吹灰系統(tǒng)程控裝置部分：包括控制柜、動力柜。
吹灰程控裝置在鍋爐吹灰系統(tǒng)中無疑占有很重要的地位，它指揮整個鍋爐吹灰系統(tǒng)安全可靠地運行。中心控制元件選用PLC，使吹灰工藝柔性化，能夠按照鍋爐生產廠家提供的吹灰工藝，把整個鍋爐吹灰系統(tǒng)協(xié)調起來，對鍋爐吹灰系統(tǒng)的所有設備實現自動、遙控、就地電動操作，并有相應設備運行的狀態(tài)顯示、故障報警、聯鎖保護等功能，能滿足吹灰運行的要求
吹灰控制系統(tǒng)的控制柜的組成
由可編程控制器、電源、顯示驅動板、小型繼電器、接線端子排組成，通過端子排、電纜與動力柜進行，檢修人員可通過編程器進行運行程序的修改。吹灰控制系統(tǒng)的動力柜組成由一系列交流接觸器、空氣開關、中間繼電器、熱繼電器以及接線端子組成，用以驅動各種吹灰器及各類電動閥門。
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