長伸縮式吹灰器在吹風(fēng)氣余熱鍋爐中的應(yīng)用

袁冬燕 路培貴

(江蘇華昌化工股份有限公司 江蘇張家港215235)

江蘇華昌化工股份有限公司合成氨系統(tǒng)在一、二期建設(shè)時先后設(shè)計配置了4套吹風(fēng)氣余熱回收裝置。裝置建成投運(yùn)后，雖然對余熱回收、減少系統(tǒng)蒸汽成本起到了較大的作用，但由于余熱鍋爐制造單位設(shè)計經(jīng)驗(yàn)不足，鍋爐系統(tǒng)設(shè)計煙氣流速太低，造成余熱鍋爐受熱面積灰較嚴(yán)重，致使鍋爐尾部排煙溫度一直高于設(shè)計值，曾采取了加裝固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器、聲波吹灰器等吹灰器以及加強(qiáng)對吹灰操作的檢查監(jiān)控等措施，但收效甚微。改造前，4臺吹風(fēng)氣鍋爐尾部排煙溫度分別為：1#余熱鍋爐，約300 ℃；2#余熱鍋爐，約309 ℃；3#余熱鍋爐，約270 ℃；4#余熱鍋爐，約312 ℃；熱量損失較大。為此，采用C304c型長伸縮式吹灰器吹掃余熱鍋爐受熱面上的積灰和積渣，以提高鍋爐熱效率，取得了顯著效果。

1 吹灰器的工作原理

1.1 清掃原理

從伸縮旋轉(zhuǎn)的吹灰槍端部噴嘴中噴出壓縮空氣或蒸汽持續(xù)沖擊，清除受熱面的積灰和結(jié)渣。噴嘴的運(yùn)動軌跡是1條螺旋線，導(dǎo)程由吹灰器行程和吹灰要求決定，吹灰器退回時，噴嘴的螺旋軌跡與前進(jìn)時軌跡錯開1/4節(jié)距，達(dá)到軌跡不重合的目的。2只噴嘴前進(jìn)、后退時的吹灰軌跡如

圖1所示。

圖1 2只噴嘴前進(jìn)、后退時的吹灰軌跡

1.2 吹灰過程

吹灰器停用時，除吹灰槍管的噴嘴部分在爐墻保護(hù)套里，其余部分均在爐墻之外，跑車(由電機(jī)帶動，跑車連接吹灰管前進(jìn)或后退)位于靠近閥門的終止位置。電源接通后，電機(jī)驅(qū)動跑車沿著箱式梁的兩側(cè)導(dǎo)軌向前運(yùn)動，并將吹灰槍送入爐內(nèi)；當(dāng)吹灰槍進(jìn)入爐內(nèi)預(yù)定的位置后，跑車上撞銷撥動閥門開啟機(jī)構(gòu)，將閥門打開，吹灰開始；跑車?yán)^續(xù)前進(jìn)，將吹灰槍旋進(jìn)爐膛；當(dāng)跑車前進(jìn)至前端，前行程開關(guān)動作，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，跑車帶動吹灰槍管與前進(jìn)不同的吹灰軌跡后退，后退至噴嘴接近爐墻時，跑車上的撞銷(相當(dāng)于1只限位開關(guān))關(guān)閉閥門，吹灰停止。跑車?yán)^續(xù)后退，回到超始位置，后行程開關(guān)動作，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，完成1個吹灰過程。

2 吹灰器改造安裝情況

為配合吹風(fēng)氣余熱鍋爐年檢，在3#余熱鍋爐先改1臺吹灰器作試驗(yàn)，若成功后再逐臺改造。改造時，先拆除3#余熱鍋爐原裝設(shè)的固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器和聲波吹灰器，在過熱器處安裝2臺長伸縮式吹灰器，吹灰行程2.9 m；在余熱鍋爐本體上原設(shè)固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器處裝6臺長伸縮式吹灰器，并在鍋爐本體進(jìn)口及出口處分別加裝1臺長伸縮式吹灰器，吹灰行程均為2.5 m；在軟水加熱器煙氣進(jìn)口和出口處分別加裝1臺長伸縮式吹灰器，吹灰行程3.0 m；在空氣預(yù)熱器煙氣進(jìn)口處加裝1臺長伸縮式吹灰器，吹行程3.5 m；吹灰介質(zhì)采用余熱鍋爐過熱蒸汽出口閥后引出2.45 MPa的過熱蒸汽，由減壓閥減至1.5 MPa左右供吹灰器用于吹灰。采用PLC程控吹灰為主、手動吹灰為輔的吹灰操作形式。

為減少吹灰時煙囪大量冒灰，煙囪及煙道分別加裝洗滌噴頭，采用造氣污水為洗滌液，洗滌后的污水流入旁側(cè)的污水溝，再送造氣污水系統(tǒng)處理。同時在加裝吹灰器位置處加裝平臺，作為吹灰器支撐及吹灰器檢查、巡檢用。

3 吹灰前、后效果比較

3#吹風(fēng)氣余熱鍋爐于2009年8月19日開始第1次采用長伸縮式吹灰器吹灰，吹灰時間約10 min，吹灰時煙囪有大量細(xì)灰噴出，效果較好。空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度從273.0 ℃降至159.0 ℃。回收6臺造氣爐吹風(fēng)氣，改造前、后連續(xù)1周吹灰相關(guān)數(shù)據(jù)對比見表1(弛放氣流量不夠準(zhǔn)確)。

表1 改造前、后連續(xù)1周吹灰相關(guān)數(shù)據(jù)對比

從表1可以看出：在同樣回收6臺造氣爐吹風(fēng)氣工況下，熱風(fēng)爐溫度平均低85 ℃、弛放氣流量平均下降335 m3/h的情況下，余熱鍋爐出口煙氣溫度平均下降172.0 ℃，軟水加熱器出口煙氣溫度平均下降150 .0 ℃，空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度平均下降95.4 ℃，蒸汽流量平均增加2.0 t/h，效果明顯。

4 經(jīng)濟(jì)效益

改造后，余熱鍋爐、軟水加熱器、空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度都有大幅度下降，在弛放氣流量下降的情況下，蒸汽產(chǎn)量反而上升，說明該吹灰器在余熱鍋爐的吹灰中起到了很好作用。每臺余熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量增加2.0 t/h，每天吹灰1次，吹灰總時間15 min，吹灰耗蒸汽55 kg/min，則每臺余熱鍋爐每天可凈增加蒸汽產(chǎn)量47.18 t；按蒸汽價格100元/t、年生產(chǎn)天數(shù)330 d計，每臺余熱鍋爐年增收益為155.69萬元，經(jīng)濟(jì)效益較好。

本改造項目具有投資少、改造周期短、投資回收期短的特點(diǎn)。通過技術(shù)改造，可有效降低吹風(fēng)氣余熱鍋爐尾部排放煙氣的溫度、減少系統(tǒng)積灰、提高熱能回收效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。