聲波吹灰技術在電廠鍋爐中的應用

楊 錚，李微穎

（華電國際十里泉發電廠，山東 棗莊 277103）

十里泉發電廠125MW機組5號400t/h鍋爐原沒有采用吹灰器進行吹灰，隨著機組擴容至140MW以及燃煤質量的下降，煙氣中的灰分增大，造成運行中的鍋爐尾部受熱面積灰嚴重，增加了煙道阻力，排煙溫度升高，鍋爐效率降低，并導致四管泄漏率增加。豎井煙道受熱面的吹灰清焦成為影響鍋爐安全經濟運行的一個突出問題。

2004年10月，十里泉發電廠對5號鍋爐尾部受熱面的吹灰系統進行了技術改造，分別在省煤器及低、中溫段再熱器部位安裝了16只ZHK-SA型程控聲波吹灰器，以解決鍋爐尾部受熱面積灰結渣的問題。

一、ZHK-SA程控聲波吹灰器

ZHK-SA型聲波吹灰的基本原理：壓縮空氣經發聲頭發出的低頻高強度聲波在積灰空間內形成聲場，使細小的灰粉吸收聲能，并隨著聲波作用產生“振動”脫離其附著的表面，并隨煙氣帶走。此外，聲波與煙氣流、換熱管之間的流體動力場關系、高聲強非線性的特殊效應等都將對清灰除焦起作用。與傳統的除灰方法相比，聲波吹灰的優點如下。

1.聲波輻射具有全向性，極高的返射性和快速傳播 (聲速)，以及在氣體中傳播時衰減很小等特性。它能均勻布滿整個空間，進行全方位清灰，可以清除到其他方法不易清除的死角。

2.聲波除灰方式本身又可以影響沉積物生成機理，防止和延緩沉積物形成，起到了預防結渣的作用。

3.耗能量低。利用廠公用系統壓縮空氣系統，進行供能，不必單獨安裝壓縮空機。

4.聲波吹灰不會使鍋爐部件產生熱應力。

ZHK-SA程控聲波吹灰系統由氣源、聲波吹灰器、程控柜、電磁閥及連接管道組成。氣源提供產生聲能所需的機械能，聲波吹灰器將高壓氣源所攜帶的直流能量經調制變換為交變的聲波能量，程控柜用于控制調節聲波吹灰器的運行，電磁閥接受程控柜的指令，控制氣源的進入，即控制聲波吹灰器的開停。ZHK-SA程控聲波吹灰器的結構如圖1所示，其技術指標見表1。

ZHK-SA程控聲波吹灰器采用爐墻開口，喇叭直接布置在煙道內的爐墻面上，喇叭口可以布置成水平、垂直或傾斜，十里泉發電廠采用的水平布置，除灰效果好，對鍋爐不會形成共振，且運行噪聲很小。

二、HK-SA程控聲波吹灰器在十里發電廠的應用

十里泉發電廠5號鍋爐尾部煙道自上而下依次在中、低溫段再熱器及省煤器等部位安裝聲波吹灰器，根據受熱面的大小，每層安裝4臺聲波吹灰器，分四層布置，分別安裝于中、低溫段再熱器、省煤器上方，這樣，鍋爐尾部煙道一共安裝16只聲波吹灰器。聲波吹灰器的安裝位置如圖2所示。

聲波吹灰器的氣源為廠內壓縮空氣站，在吹灰過程中，可以通過程控裝置設定吹灰時長和間隔，也可以現場手動控制。

在鍋爐運行1年后，檢查鍋爐尾部煙道，發現安裝了聲波吹灰器的省煤器及中、低溫段再熱器基本無積灰。

表1 ZHK-SA程控聲波吹灰器的技術指標

吹灰器投運后，鍋爐排煙溫度明顯降低，如加裝聲波吹灰器前，鍋爐負荷為125MW時，排煙溫度為130.3℃，而加裝后，相同進風溫度條件下，鍋爐負荷為127MW時，排煙溫度為127℃。

ZHK-SA聲波吹灰器在十里泉發電廠的應用有效降低了鍋爐排煙溫度及煙道阻力，大大提高了鍋爐效率，經濟效益顯著。因此，2006年1#機組大修技術改造中，在尾部煙道處也加裝了12只此類型的的聲波吹灰器。

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