梁明超
(山西蘭花科創田悅化肥有限責任公司,山西陽城 048102)
在吹風氣余熱回收裝置中,為了保持燃燒爐內的高溫燃燒環境,實現低溫吹風氣的連續安全穩定燃燒和回收熱量,通常把燃燒與取熱分開。燃燒設備主要是指用于燃燒合成二氣及吹風氣的燃燒爐,取熱設備主要是指能夠吸收燃燒爐出口高溫煙氣熱量的設備,主要包括空氣預熱器、蒸汽過熱器、余熱鍋爐及軟水加熱器,這些設備統稱為余熱回收器。從目前已投運的吹風氣余熱回收系統來看,運行一段時間后,普遍會出現排煙溫度逐漸升高、余熱鍋爐換熱效率降低,導致產蒸汽量下降、微負壓操作不好維持、系統阻力增大等問題。筆者認為,這些問題都與余熱回收器各換熱面的積灰有著直接關系。
在固定層煤氣爐間歇制取半水煤氣的過程中,由于各煤氣爐的吹風交替進行,送入燃燒爐的吹風氣經燃燒后所生成的煙氣也會呈峰值和谷值規律依次通過各余熱回收器,雖然煙氣本身對余熱回收器各換熱管束表面的積灰具有強烈的吹掃作用,能將大粒度粉塵吹落到煙道底部和落灰斗內,但粒度小于10μm的灰塵經燃燒爐高溫燃燒后會變成粒度更為細小的粉塵,這些細小粉塵具有極強的吸附力,會積附在各換熱管的表面及煙道頂部和兩側的爐墻上,而不會掉入煙道的底部及落灰斗內。運行時間越長,積灰就越嚴重。
(1)會腐蝕換熱管,致使其承受力下降,從而縮短使用壽命及維修周期;
(2)會導致其吸收煙氣的熱量減少,降低設備的傳熱效率,增加助燃氣的消耗量,還會造成余熱鍋爐產蒸汽量下降。
(3)會造成系統的排煙溫度逐漸升高,不利于引風機的安全穩定運行;
(4)會導致蒸汽過熱器的進口煙氣溫度超標,燒壞其換熱管;
(5)軟水加熱器的換熱管間因積灰堵塞,會出現局部煙氣流速過高,從而造成換熱管磨損及損壞現象;
(6)造成余熱鍋爐運行周期短、部件更換頻繁,經常需要停爐檢修;
(7)導致系統的微負壓運行不好控制,系統阻力增大,不利于系統的安全穩定運行。
吹灰器用于清除空氣預熱器、蒸汽過熱器、余熱鍋爐及軟水加熱器換熱管上的積灰和結渣,從而降低燃料消耗、提高鍋爐熱效率、延長鍋爐的維修周期、保證鍋爐滿負荷長周期正常運行。雖然余熱鍋爐及部分換熱設備的底部一般都設置有落灰斗,但只能用來沉降較大顆粒的灰塵,細小的灰塵不能掉入落灰斗內,而是吸附在各換熱管的表面。要解決這一問題,就必須在吹風氣回收系統合理安裝吹灰器,以便能及時將換熱管表面的積灰吹除,從而恢復其傳熱性能。
為了保證吹灰器的吹灰效果,必須使用壓縮空氣吹灰,不宜采用飽和蒸汽吹灰。因為飽和蒸汽的水分會將灰塵粘在換熱管的表面,致使灰塵難以清除。吹灰時壓縮空氣壓力0.6~0.8MPa,每月應吹灰5~6次。
能降低系統的排煙溫度,一般降80~100℃,從而保證引風機的長周期安全穩定運行。
能增加余熱鍋爐的蒸汽產量,使已運行的鍋爐在現有出力的基礎上至少提高15%。
能提高各余熱回收設備的換熱效果,改善余熱鍋爐各部位的換熱比率,進而延長蒸汽過熱器的使用壽命。
各余熱回收設備的換熱管間不會產生積灰堵塞,避免造成系統內局部煙氣流速過高從而引起各換熱設備的換熱管出現磨損及腐蝕情況。
經多年的運行實踐表明,吹風氣余熱回收系統只有合理安裝并正確使用吹灰器,嚴格按照有關規定進行吹灰,才能保證其長周期滿負荷安全穩定運行。否則,將會出現嚴重的不良后果,使得裝置不能達到應有的節能效果。