一種清除鍋爐受熱面上積灰用的器具。常由吹灰管和操作閥門等部件組成。一般分別設(shè)置在鍋爐爐膛、水平煙道和尾部煙道等處的爐墻上。按結(jié)構(gòu)型式，有槍式、旋轉(zhuǎn)式、伸縮式等數(shù)種。按使用的介質(zhì)不同，有空氣吹灰器、蒸汽吹灰器和水力吹灰器三類。空氣吹灰器利用壓縮空氣的高壓氣流沖擊力，吹去受熱面上積灰；常用于工業(yè)鍋爐。蒸汽吹灰器利用過(guò)熱蒸汽的高速射流沖擊力，清除受熱面積灰，多半應(yīng)用于各種電廠鍋爐。水力吹灰器亦稱“吹渣器”，以高壓水作為介質(zhì)，促使粘結(jié)在受熱面上的灰渣因驟冷脆裂而被除去；僅適用于個(gè)別特殊場(chǎng)合。受熱面上積灰，會(huì)影響傳熱效果，使排煙溫度升高，鍋爐效率降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成過(guò)熱器發(fā)生爆管事故。因此，定期地使用吹灰器及時(shí)清除各種受熱面上的積灰，對(duì)確保鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。
介紹
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以及激波吹灰器。蒸汽吹灰器為傳統(tǒng)吹灰器，目前使用數(shù)量最多，且最為有效，是鍋爐吹灰必備。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，長(zhǎng)時(shí)間故障不處理會(huì)導(dǎo)致吹損管壁；聲波或次聲波吹灰器，理論上分貝越高吹灰越好（目前最大聲能在158分貝左右），但目前國(guó)產(chǎn)聲波吹灰器效果一般，吹灰效果不明顯，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，進(jìn)口聲波吹灰器能明顯提高主煙溫度，降低排煙溫度，從而大大提高了鍋爐熱效率。激波吹灰器也是一種除灰技術(shù)，利用瞬間爆炸生產(chǎn)超沖擊波的能量，清除鍋爐積灰。但受乙炔、天然氣等氣源危險(xiǎn)的影響，選用時(shí)都有所顧慮。
吹灰的必要性
對(duì)燃煤鍋爐而言，爐膛燃燒水冷壁結(jié)焦，高溫過(guò)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(wú)法排渣；高溫過(guò)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(guò)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。。
吹灰器不足
蒸汽吹灰器容易吹損管壁，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，主煙溫度降低，導(dǎo)致熱效率降低。
聲波吹灰器在吹灰前必須人工清灰一次，不然頑固無(wú)法清除。
燃?xì)饷}沖激波吹灰器的技術(shù)不足之處，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]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(wèn)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(méi)有穩(wěn)定氣源，需定期更換。
維護(hù)方法
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無(wú)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(wú)法解決的問(wèn)題時(shí)，可更換填料密封圈。當(dāng)更換空心軸處的聚四乙烯密封圈時(shí)，V型開口應(yīng)朝閥桿方向裝入。
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。減速箱半月一次，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(guò)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。
分類
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。
蒸汽吹灰器
1、工作原理
蒸汽吹灰器分為長(zhǎng)伸縮式和段伸縮式兩種。①長(zhǎng)伸縮式吹灰器(：用于吹掃過(guò)熱器和再熱器(也有用于省煤器的)管束中的積灰。吹灰時(shí)吹灰管子和噴頭一面旋轉(zhuǎn)，一面伸入煙道。噴頭用拉瓦爾噴管式，蒸汽或空氣的噴射速度超過(guò)聲速，有效吹灰半徑約1.5～2米。②短伸縮式吹灰器：用于吹掃爐膛水冷壁管子表面的結(jié)渣和積灰。以上兩種吹灰器多數(shù)用于高于700℃的煙溫范圍，吹灰結(jié)束后吹灰管退出爐外，以免被高溫?zé)煔鉄龎?/p>
2、主要型式
蒸汽吹灰系統(tǒng)主要由吹灰蒸汽排水管、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(lái)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1。
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。
（2）吹灰只能清除所吹到的受熱面，吹灰有死角。
（3）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
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、液化石油氣和天然氣等）以適當(dāng)?shù)谋攘谢旌希谝惶厥獾娜萜髦谢旌希?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。
2、主要型式
燃?xì)饷}沖激波吹灰器根據(jù)氣體混合點(diǎn)的設(shè)置位置分為串連式和并聯(lián)式兩種型式。串連式系統(tǒng)是指氣體混合點(diǎn)設(shè)置在主干管路上，經(jīng)點(diǎn)火器后產(chǎn)生的高溫氣體再經(jīng)分配器至各吹灰點(diǎn)；并聯(lián)式系統(tǒng)是指氣體混合點(diǎn)設(shè)置在各吹灰點(diǎn)的分支管路上，經(jīng)點(diǎn)火器后產(chǎn)生的高溫氣體直接至各吹灰點(diǎn)。從系統(tǒng)設(shè)置而言，并聯(lián)式系統(tǒng)比串連式系統(tǒng)更安全、控制更靈活。
3、技術(shù)性能特點(diǎn)
燃?xì)饷}沖激波吹灰器主要由燃?xì)夤┙o系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、氣體混合罐、點(diǎn)火器、激波能量分配系統(tǒng)、激波發(fā)生器和沖擊管等構(gòu)成。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：（1）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(wú)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)：（1）吹灰消耗燃?xì)猓瓒ㄆ诟鼡Q供氣設(shè)備。（2）吹灰主要對(duì)垂直沖刷面作用大，吹灰有死角。（3）吹灰長(zhǎng)期沖刷固定的受熱面，燃?xì)忭氉⒁獍踩?/p>
現(xiàn)今，以上三類吹灰器都針對(duì)于不同廠家的工藝流程發(fā)揮著自己獨(dú)特的作用，其中沖擊波吹灰器成本低廉而且能滿足多種條件下不同的需求，所以應(yīng)用最為廣泛。
4、沖擊波吹灰器的工藝流程
鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，換熱表面上產(chǎn)生的積灰將減弱工質(zhì)與煙氣間的熱交換，增加煙氣阻力，降低鍋爐熱效率，增加燃料消耗，影響鍋爐的正常運(yùn)行。在工業(yè)鍋爐中，積灰有時(shí)還會(huì)引起尾部換熱器產(chǎn)生腐蝕，造成鍋爐運(yùn)行危險(xiǎn)。定期清除鍋爐換熱器表面的積灰可以保證鍋爐正常運(yùn)行，降低鍋爐燃料消耗，提高換熱器的換熱效率和延長(zhǎng)換熱器的使用壽命。此類型吹灰器很少采用國(guó)外產(chǎn)品，一是價(jià)格昂貴，其次是適用范圍小。國(guó)內(nèi)廠家，如北京凱明陽(yáng)，基本都是非標(biāo)準(zhǔn)定做，要根據(jù)不同的工藝流程，滿足客戶不同的需求，還會(huì)對(duì)客戶的管道和鍋爐保護(hù)鏈接，相對(duì)延長(zhǎng)鍋爐壽命和管道壽命。另外，有效減少吹灰器數(shù)量，以最少的吹灰點(diǎn)滿足吹灰效果，降低了安裝成本和燃料成本。
聲波吹灰器
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。
2、主要型式
聲波吹灰系統(tǒng)主要由壓縮空氣排水管、聲波吹灰器和程控裝置三部分組成。聲波吹灰器很簡(jiǎn)單，由發(fā)聲裝置和導(dǎo)波裝置構(gòu)成，就像一個(gè)高音喇叭一樣。兩種聲波吹灰器的主要性能參數(shù)見表2。
注：雙音雙頻聲波吹灰器技術(shù)指標(biāo)引自西安熱工院研究院對(duì)該產(chǎn)品的技術(shù)檢測(cè)報(bào)告；膜片式聲波吹灰器技術(shù)指標(biāo)引自國(guó)外某公司的網(wǎng)站。
由于雙音雙頻聲波吹灰器功率大、壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小、運(yùn)行成本低，近幾年已在十多家電廠鍋爐上安裝使用，甚至安裝在煤粉倉(cāng)上對(duì)防止煤粉結(jié)塊堵塞效果也較好。
3、技術(shù)性能特點(diǎn)
上世紀(jì)八十年代國(guó)外開始研制聲波吹灰器，經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展和改進(jìn)，聲波吹灰器技術(shù)已逐步成熟。聲波吹灰器的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：（1）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(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，運(yùn)行程序化，維修工作量很少。
（3）聲波可以達(dá)到其它吹灰器難以達(dá)到的位置，不留死角。
（4）對(duì)受熱面管壁無(wú)吹損、無(wú)腐蝕，運(yùn)行成本低。
缺點(diǎn)：（1）產(chǎn)生的聲能能量有限，影響了其使用范圍。
壓縮空氣激波
CHQ(壓縮空氣激波吹灰器)是針對(duì)節(jié)能減排研發(fā)的一種以壓縮空氣為介質(zhì)，采用泄壓爆發(fā)釋放技術(shù)，利用瞬間生產(chǎn)超音速流體激波(沖擊波)的能量，清除鍋爐積灰的新型吹灰器。產(chǎn)品相比傳統(tǒng)的機(jī)械吹灰器(蒸汽吹灰器)、聲波吹灰器、燃?xì)饧げù祷移鳎哂行矢摺⒑哪艿汀⒔Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、維修方便、智能控制等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)為理想的鍋爐吹灰裝置。
1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
CHQ（壓縮空氣激波吹灰器）主要由激波發(fā)生器、步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴頭、中央控制柜、就地控制柜和空氣壓縮機(jī)(氣源)等設(shè)備組成。
1.2、激波發(fā)生器
激波發(fā)生器是由儲(chǔ)蓄罐和泄壓釋放結(jié)構(gòu)組成，其容積可分為0.02m3~0.10m3多種規(guī)格，儲(chǔ)蓄罐能承受1.0MPa~1.6MPa的工作壓力。泄壓釋放結(jié)構(gòu)在罐體中，當(dāng)壓力達(dá)到額定值時(shí)，可自動(dòng)泄壓，而引發(fā)激波發(fā)生器罐體內(nèi)壓縮空氣瞬間釋放產(chǎn)生激波(沖擊波)，泄壓響應(yīng)時(shí)間為0.5S。
1.3、步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴頭
步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴頭是壓縮空氣激波吹灰器的沖擊波釋放口，其特點(diǎn)在于改變吹灰方位能夠較大的處理鍋爐管束表面的積灰。每次吹灰步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴射口自動(dòng)軸向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°角，連續(xù)工作12次即完成一個(gè)單點(diǎn)吹灰器的周期工作(360°)。步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴頭的噴口與步進(jìn)旋轉(zhuǎn)噴頭的軸線成15°~45°夾角，使噴射口噴出的沖擊波更好的對(duì)準(zhǔn)積灰面，從而達(dá)到每次有效吹灰的完成。
1.4、中央控制柜
控制器主體采用PLC可編程控制器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)控制模式，也可遠(yuǎn)程控制與DCS兼容等功能。
1.5、就地控制柜
實(shí)現(xiàn)方便靈活的現(xiàn)場(chǎng)就地單臺(tái)操作，為檢修維護(hù)提供了便利的條件。
2、工作原理
CHQ(壓縮空氣激波吹灰器)是一種以壓縮空氣為介質(zhì)，采取泄壓釋放技術(shù)，利用瞬間產(chǎn)生的超音速氣體沖擊波(激波)，清除鍋爐積灰的新型鍋爐吹灰裝置。根據(jù)物理學(xué)理論，氣體的體積V，強(qiáng)壓P，和溫度T，三個(gè)狀態(tài)參量，存在著固定的物態(tài)方程關(guān)系，它們之間互為函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系是守恒的，因此可以通過(guò)從一種狀態(tài)變換到另一種狀態(tài)，并獲得設(shè)計(jì)期望的結(jié)果，既我們研制壓縮空氣激波吹灰器的原理。
3、技術(shù)參數(shù)
四種產(chǎn)品的對(duì)比：
應(yīng)用
蒸汽吹灰器、聲波吹灰器及燃?xì)饷}沖激波吹灰器是國(guó)內(nèi)外燃煤鍋爐使用的三類吹灰設(shè)備，這三類吹灰設(shè)備存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。蒸汽吹灰器仍不失作為吹灰除焦的重要設(shè)備；燃?xì)饷}沖激波吹灰器對(duì)粘性積灰效果較好；對(duì)松散性積灰，聲波吹灰器利用震動(dòng)與共振將積灰清除，在灰斗、粉斗、SCR、水平煙道裝設(shè)聲波吹灰器也起到了非常好的清灰效果；隨著聲波吹灰設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，聲波吹灰器將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。
參考資料 >