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(shè)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(shù)量多，由于結(jié)構(gòu)和介質(zhì)的特點(diǎn)，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(xiàn)象，設(shè)備故障率相對(duì)較高，要求維護(hù)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(yīng)，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(shí)阻止積灰的產(chǎn)生，造成鍋爐受熱面積灰嚴(yán)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(fēng)空氣預(yù)熱器。過熱器和預(yù)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(chǎn)的蒸汽吹灰器。其中#23、24爐于2002年11月30日投入運(yùn)行，2003年2月份吹灰器調(diào)試完畢投入運(yùn)行。從投運(yùn)以來的效果看，吹灰效果比較明顯，鍋爐效率得以提高。
根據(jù)火電機(jī)組多年來運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，正確使用吹灰器對(duì)防止和清除鍋爐水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器管外結(jié)渣和積灰有明顯作用，對(duì)提高鍋爐熱效率和鍋爐安全運(yùn)行有明顯的效果。吹灰器的維護(hù)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(nèi)支撐：安裝在爐內(nèi)，與鍋爐受熱面管焊固。手動(dòng)操作方口螺桿：用扳手手動(dòng)操作，使吹管進(jìn)、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(nèi)的疏水不易流完，導(dǎo)致吹灰管路的管道振動(dòng)。吹灰管路的疏水閥受自動(dòng)控制，當(dāng)管道內(nèi)的蒸汽具有設(shè)定的過熱度時(shí)，疏水閥自動(dòng)關(guān)閉。
本體吹灰汽源來自高過入口集箱，經(jīng)調(diào)節(jié)閥（減壓閥）后供吹灰器使用(不需減溫)?？疹A(yù)器吹灰汽源啟動(dòng)時(shí)來自輔汽聯(lián)箱，正常運(yùn)行時(shí)來自本體吹灰汽源。鍋爐MFT動(dòng)作，退出所有吹灰槍，關(guān)閉進(jìn)汽門，開疏水閥，結(jié)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(shè)備，氣動(dòng)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(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明，具有技術(shù)壟斷性，本創(chuàng)新為原始性創(chuàng)新，為上*，達(dá)到水平。
傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器運(yùn)行時(shí)由于機(jī)械和電器等原因，常導(dǎo)致吹灰管卡在爐內(nèi)，造成機(jī)械卡死，伸進(jìn)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(zhuǎn)動(dòng)密封，漏氣現(xiàn)象非常普遍。傳統(tǒng)長(zhǎng)伸縮式蒸汽吹灰器安裝時(shí)占用空間大，耗費(fèi)的鋼材多，整個(gè)吹灰器系統(tǒng)的維護(hù)量大，維修費(fèi)用大，排煙中的含濕量增加，導(dǎo)致煙氣露點(diǎn)溫度較高，吹灰充滿度低，留有死角，高壓蒸汽流影響爐內(nèi)燃燒場(chǎng)，導(dǎo)致爐內(nèi)受熱面磨損等問題。
盡管蒸汽吹灰器存在著許多缺點(diǎn)和問題，但是目前尚沒有更好的蒸汽吹灰器替代產(chǎn)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(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)、故障率低、鍋爐全范圍適用于一身的蒸汽吹灰器新產(chǎn)品、新技術(shù)，市場(chǎng)在期待著、呼喚著革命性的蒸汽吹灰器新產(chǎn)品、新技術(shù)的出現(xiàn)。
對(duì)吹灰器進(jìn)行維修時(shí)，必須先切斷電源，關(guān)閉吹灰器閥門前的蒸汽管路閥，以防吹灰器自行啟動(dòng)或其它電器事故。
1、定期檢查各密封處有漏汽現(xiàn)象。如有泄漏，可適當(dāng)調(diào)整填料的壓緊度；若調(diào)整仍無法解決的問題時(shí)，可更換填料密封圈。當(dāng)更換空心軸處的聚四氟乙烯密封圈時(shí)，V型開口應(yīng)朝閥桿方向裝人。
2、若閥門關(guān)閉后仍有泄漏，則表明閥座環(huán)與閥瓣的結(jié)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(shí)，必須更換閥體。
3、定期加潤(rùn)滑油脂。減速箱半處一次，啟動(dòng)臂、銅套處每周一次。
4、吹灰器應(yīng)每年解體一次，經(jīng)常檢查行程開關(guān)，定期清理吹灰器上的積灰。
5、如電機(jī)負(fù)載過重，應(yīng)檢查吹灰槍是否彎曲。如有彎曲應(yīng)及時(shí)取出校直。
1鍋爐安裝吹灰器的必要性
對(duì)燃煤鍋爐而言，爐膛燃燒水冷壁結(jié)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(xiàn)象。水冷壁結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，大渣使冷渣斗蓬住無法排渣；高溫過熱器和再熱器結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使部分受熱面間煙氣通廊堵死；尾部受熱面積灰嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使過熱器、再熱器、省煤器、空預(yù)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(jié)焦、積灰還會(huì)引起受熱面超溫，加劇受熱面腐蝕，縮短受熱面壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行，甚至影響到巡檢人員的人身安全。因此，結(jié)焦、積灰是燃煤電站鍋爐運(yùn)行中存在的難題，在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)均配有一定數(shù)量的吹灰器，常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃?xì)饷}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(shù)特點(diǎn)、應(yīng)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(jīng)連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)噴頭高速噴出，產(chǎn)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(zhǎng)伸縮式吹灰器和空預(yù)器吹灰器。蒸汽吹灰器均為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，閥門開啟為機(jī)械式，配有蒸汽開度微調(diào)裝置來調(diào)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(shù)見表12.3技術(shù)性能特點(diǎn)
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(duì)清除受熱面的積灰和掛渣都有較好的作用，對(duì)結(jié)渣性強(qiáng)、灰熔點(diǎn)低的灰效果也很好。
其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：
(1)可以布置在鍋爐各個(gè)部位，能對(duì)爐膛、水平煙邊、尾部豎井的受熱面直接進(jìn)行吹灰。
(2)對(duì)結(jié)渣、灰熔點(diǎn)低和較粘的灰效果也很好。
(3)蒸汽直接從鍋爐引接，按設(shè)定程序運(yùn)行吹灰。
(4)短吹灰器運(yùn)行可靠，長(zhǎng)吹灰器也較為可靠。
缺點(diǎn)：
（1）吹灰耗費(fèi)蒸汽，降低了煙氣露點(diǎn)，增加了鍋爐補(bǔ)給水。
?。?）吹灰只能清除所吹到的受熱面，吹灰有死角。
?。?）長(zhǎng)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(hù)量大，結(jié)構(gòu)尺寸大，占用較大的空間位置。燃?xì)饷}沖激波吹灰器
3.1工作原理
燃?xì)饷}沖激波吹灰器的工作原理是利用空氣和可燃?xì)怏w（如氫氣、乙炔氣、煤氣、液化氣和天然氣等）以適當(dāng)?shù)谋攘谢旌?，在一特殊的容器中混合，?jīng)高頻點(diǎn)火，產(chǎn)生爆燃,瞬間產(chǎn)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?xì)饷}沖激波吹灰器的不足
但是該技術(shù)也存在一定的不足，首先在鍋爐上的應(yīng)用范圍很窄，由于爆燃后極易卷吸高溫?zé)煔夂腿細(xì)庑孤┑确矫娴目紤]目前還只能應(yīng)用于溫度相對(duì)較低的尾部煙道下部（如空預(yù)器等）。其次存在一定的安全隱患，由于工作介質(zhì)為可燃?xì)怏w，一旦設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，生產(chǎn)質(zhì)量有問題，都易引起可燃?xì)怏w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(fù)雜，對(duì)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(diǎn)：
?。?）沖擊波能量大，既適合松散性積灰又適合粘結(jié)性積灰。
（2）整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，無轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，運(yùn)行程序化，檢修工作量小。
（3）結(jié)構(gòu)尺寸小，占用較小的空間位置。
缺點(diǎn)：
?。?）吹灰消耗燃?xì)?，需定期更換供氣設(shè)備。
?。?）吹灰主要對(duì)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?xì)忭氉⒁獍踩?br />
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(jīng)一個(gè)高音高頻發(fā)聲哨產(chǎn)生的高音高頻聲波和一個(gè)低音低頻聲波發(fā)生罩反射形成的低音低頻聲波進(jìn)行耦合疊加產(chǎn)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(jīng)金屬膜片、旋笛、發(fā)聲共振腔或其它聲波發(fā)生組件產(chǎn)生很強(qiáng)的聲音；聲波在煙道或爐膛內(nèi)傳播，牽動(dòng)煙氣中的灰粒同步振動(dòng)，在聲波振動(dòng)及疲勞反復(fù)累計(jì)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(dá)到清灰的目的。
優(yōu)點(diǎn)：
?。?）利用聲波與灰粒及積灰發(fā)生振動(dòng)和共振，適合松散性積灰。
（2）吹灰器簡(jiǎn)單可靠，無轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，運(yùn)行程序化，維修工作量很少。
?。?）聲波可以達(dá)到其它吹灰器難以達(dá)到的位置，不留死角。
?。?）對(duì)受熱面管壁無吹損、無腐蝕，運(yùn)行成本低。
缺點(diǎn)：
?。?）產(chǎn)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(jù)三種吹灰器工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用情況，其主要技術(shù)性能比較見表3。根據(jù)三種吹灰器的技術(shù)性能，對(duì)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(duì)尾部受熱面（低溫過熱器、省煤器、管式空氣預(yù)熱器），三種吹灰器均可采用，對(duì)粘性灰應(yīng)優(yōu)先采用燃?xì)饷}沖激波吹灰器。對(duì)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，適合采用聲波吹灰器和燃?xì)饷}沖激波吹灰器，也可采用蒸汽吹灰器，前者在鍋爐啟動(dòng)過程時(shí)即可投入運(yùn)行。不同有鍋爐或不同的燃煤所配置的吹灰器的數(shù)量，種類、方式及吹灰參數(shù)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(hào)閥門名稱閥門編號(hào)閥門位置執(zhí)行情況
1爐頂本體吹灰汽源一次電動(dòng)門關(guān)
2爐頂本體吹灰汽源二次電動(dòng)門關(guān)
3爐頂本體吹灰汽源氣動(dòng)調(diào)節(jié)門關(guān)
4鍋爐本體吹灰A側(cè)長(zhǎng)吹灰器疏水手動(dòng)門開
5鍋爐本體吹灰A側(cè)長(zhǎng)吹灰器疏水電動(dòng)門開
6鍋爐本體吹灰A側(cè)短吹灰器疏水手動(dòng)門開
7鍋爐本體吹灰A側(cè)短吹灰器疏水電動(dòng)門開
8鍋爐本體吹灰B側(cè)長(zhǎng)吹灰器疏水手動(dòng)門開
9鍋爐本體吹灰B側(cè)長(zhǎng)吹灰器疏水電動(dòng)門開
10鍋爐本體吹灰B側(cè)短吹灰器疏水手動(dòng)門開
11鍋爐本體吹灰B側(cè)短吹灰器疏水電動(dòng)門開
12輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰母管空氣門關(guān)
13輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰手動(dòng)門開
14輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰電動(dòng)門關(guān)
15輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰母管疏水一次門開
16輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰母管疏水二次門開
17輔汽聯(lián)箱至預(yù)熱器吹灰母管疏水旁路門關(guān)
18預(yù)熱器吹灰疏水手動(dòng)門開
19預(yù)熱器吹灰疏水電動(dòng)門開
20匯報(bào)主值、值長(zhǎng)，檢查完畢。
備注：鍋爐啟動(dòng)前，以下系統(tǒng)及設(shè)備必須投入運(yùn)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(wù)水泵；6、撈渣機(jī)及其水封；7、電除塵低壓設(shè)備。
1、吹灰介質(zhì)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(cè)吹灰介質(zhì)的溫度、壓力、流量等檢測(cè)器件。
2、吹灰清掃設(shè)備部分：包括布置在鍋爐各受熱面在各種不同型號(hào)、不同行程、不同遠(yuǎn)行方式的吹灰清掃設(shè)備。如湖北鍋爐輔機(jī)廠生產(chǎn)的L型爐膛系列，G型固定旋轉(zhuǎn)系列，C型長(zhǎng)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(dòng)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(gè)鍋爐吹灰系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)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(chǎn)廠家提供的吹灰工藝，把整個(gè)鍋爐吹灰系統(tǒng)協(xié)調(diào)起來，對(duì)鍋爐吹灰系統(tǒng)的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、遙控、就地電動(dòng)操作，并有相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)顯示、故障報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)等功能，能滿足吹灰運(yùn)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(qū)動(dòng)板、小型繼電器、接線端子排組成，通過端子排、電纜與動(dòng)力柜進(jìn)行，檢修人員可通過編程器進(jìn)行運(yùn)行程序的修改。吹灰控制系統(tǒng)的動(dòng)力柜組成由一系列交流接觸器、空氣開關(guān)、中間繼電器、熱繼電器以及接線端子組成，用以驅(qū)動(dòng)各種吹灰器及各類電動(dòng)閥門。
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