余热锅炉热烟气中含有大量的粉尘,且粉尘细,容易在锅炉受热面上积灰,影响锅炉受热面的传热效果,致使锅炉出力降低,发电量降低,因此解决好锅炉受热面积灰问题是余热锅炉最基本也是必须解决的问题。为了防止积灰,提高锅炉热效率,实现锅炉安全、稳定运行的目的,结合实际运行情况,及其具体结构特点,一般需采用清灰装置。目前余热锅炉常用的清灰装置主要有:吹灰器、声波清灰、可燃气体爆燃吹灰装置。
可燃气体爆燃吹灰
可燃气体爆燃吹灰原理利用可燃气体(煤气、乙炔、天燃气、石油液化气等)与空气按一定比例混合产生特性气体,通过燃烧混合气体产生冲击波和高速热气流,以低频脉冲冲击波作用于积灰面,对积灰产生一种先压后拉的作用,使积灰面上的灰垢因冲击而破碎,达到彻底清灰的效果。其传播全方位、有效范围大、不留死角。但吹灰系统复杂,安全性差,设备造价高,投资大。
工作原理:
利用可燃气体(乙炔等)与空气按一定比例混合,在特殊罐体中产生爆燃,在高湍流和可调脉冲频率基础上,通过燃烧混合气体产生强波射气流,同时伴有冲击波和热辐射,它综合应用燃气的动能、声能和热能进行除灰。
技术特性及适用范围:
1、作用范围:横向半径2.5 M,纵向:7~9 M 声强:≥150dB。
2、高能点火器:平均点火寿命在 20-50 万次,正常吹灰使用可达三年以上。
3、压缩空气: 压力≥0.2Mpa, 流量:1-10 M3/h;气源可以是锅炉送风机或专用压缩机。乙炔气:压力≥0.1Mpa;发声时流量为1-10 M3/h。
4、安全性:混合点燃设计有双重阻火装置,使用双重、防爆电磁阀。
5、适用范围:空预器、余热交换器、省煤器、旋风分离器,有牢固积灰的部位。能彻底清除锅炉受热面上牢固性的积灰。在已结有灰垢的锅炉受热面上使用,可降低排烟温度10-15℃。但不适应烟温较高的受热面(如烟气温度>400°的区域)。
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。
3.2 主要型式
燃气脉冲激波吹灰器根据气体混合点的设置位置分为串连式和并联式两种型式。串连式系统是指气体混合点设置在主干管路上,经点火器后产生的高温气体再经分配器至各吹灰点;并联式系统是指气体混合点设置在各吹灰点的分支管路上,经点火器后产生的高温气体直接至各吹灰点。从系统设置而言,并联式系统比串连式系统 更安全、控制更灵活。
3.3 技术性能特点
燃气脉冲激波吹灰器主要由燃气供给系统、空气供给系统、气体混合罐、点火器、激波能量分配系统、激波发生器和冲击管等构成。其主要优缺点如下:
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。
现今,以上三类吹灰器都针对于不同厂家的工艺流程发挥着自己独特的作用。其中冲击波吹灰器成本低廉而且能满足多种条件下不同的需求,所以应用最为广泛。
3.3 冲击波吹灰器的工艺流程
锅炉在运行过程中,换热表面上产生的积灰将减弱工质与烟气间的热交换,增加烟气阻力,降低锅炉热效率,增加燃料消耗,影响锅炉的正常运行。在工业锅炉中,积灰有时还会引起尾部换热器产生腐蚀,造成锅炉运行危险。定期清除锅炉换热器表面的积灰可以保证锅炉正常运行,降低锅炉燃料消耗,提高换热器的换热效率和延长换热器的使用寿命。此类型吹灰器很少采用国外产品,一是价格昂贵,其次是适用范围小。国内厂家,如北京凯明阳,基本都是非标准定做,要根据不同的工艺流程,满足客户不同的需求,还会对客户的管道和锅炉保护链接,相对延长锅炉寿命和管道寿命。另外,有效减少吹灰器数量,以最少的吹灰点满足吹灰效果,降低了安装成本和燃料成本。
智能燃气脉冲吹灰系统的主体配置,主要由配气点火控制柜,程序控制柜、管路系统、混合点火单元、脉冲发生器及专用喷口等组成。青岛凯能锅炉设备有限公司脉冲吹灰器的型号为ZY-18。
产品特点:
本系统由程序控制柜和配气点火控制柜通过管路连接混合、点火系统进而连接一组两台脉冲发生器,采用就近安装布置的原则,以缩短混合气管路。乙炔气源由业主提供的国标钢瓶提供,乙炔瓶置于锅炉零米;空气源由配气控制柜内安装的涡旋风机产生,气源干燥、气流柔和,利于乙炔气体和空气充分混合,以达到理想的空燃比,从而达到理想的爆燃效果。
主控系统工作原理:
燃气脉冲吹灰设备为全自动控制系统,以彩色触摸屏和工业可编程控制器(PLC)为核心,可接受上位机的管理。当操作员输入相关参数并下达工作指令后,系统自动启动,执行设定的系统工作过程,并自动检查故障,发现故障即停止工作,发出报警信号,无故障则自动接通气源及点火装置投入运行。同时自动指示系统的工作状态。全部工作完成后,自动退回初始状态,等待下一次操作指令。
产品参数:
1.气源要求:
耗气量: 乙炔≤3.5 m3/h; 空气≤200 m3/h
压 力: 乙炔:0.12~0.15 MPa 空气:0.1~0.25MPa
2.冲击强度: 500-800KJ;
3.声波频率: 30-200Hz;
4.控制系统电源: 220V/50Hz, 2A;
5.有效声压等级:炉内≥160dB 炉外≤80dB
6.点火功率:<30