論大容量鍋爐吹灰器配置方案

【摘 要】當前，大容量鍋爐的吹灰器布置，對鍋爐受熱面的安全尤為重要。

【關鍵詞】鍋爐；吹灰器；布置

0.前言

目前大容量鍋爐水冷壁和對流受熱面結渣和積灰問題日益突出，鍋爐結焦、積灰嚴重時，將影響鍋爐傳熱能力，造成排煙溫度升高、發電煤耗增加、廠用電率升高；受熱面長期積灰又會加劇受熱面管子的腐蝕，造成“四管”爆破，縮短受熱面的使用壽命，威脅鍋爐安全運行。實踐證明，在鍋爐運行過程中采用足夠數量的吹灰器，經常對受熱面進行吹掃，能較好的預防或減輕鍋爐受熱面的結渣、積灰和腐蝕，還可提高鍋爐效率和降低吸風機電耗。因此吹灰器作為鍋爐的重要附件之一，其使用的正確與否，直接影響著鍋爐的安全經濟運行。

本論：不同鍋爐受熱面吹灰器的選擇，應綜合考慮受熱面積灰機理、吹灰器性能特點、吹掃效果、運行可靠性等諸多因素。

大型燃煤鍋爐吹灰器的布置范圍主要有：

（1）鍋爐水冷壁上，以清除水冷壁上的積灰及焦渣。

（2）鍋爐水平煙道和尾部煙道，即過熱器、再熱器和省煤器部位。

（3）空氣預熱器。

1.吹灰器種類及特點

目前，鍋爐吹灰的方式比較繁多，常用的有蒸汽吹灰、燃氣脈沖（激波）吹灰、聲波吹灰器等，不同的吹灰技術有各自的優缺點。

幾種常見吹灰裝置的比較

2.部分電廠吹灰器的考察收資情況

從以上資料對比得出：現在大型火力發電廠600MW以上采用傳統蒸汽吹灰器居多，吹灰介質價廉易得，吹灰用時間短、吹灰效果比較顯著，聲波吹灰器用在300MW以下中小型鍋爐比較多，部分電廠尾部區域采用燃氣激波吹灰器。燃氣激波吹灰器能量具有多方向性，對受熱面的結渣或粘性灰垢有較好的清理作用，運行及維護成本相對較低等特點近幾年應用有上升的趨勢。

3.空氣預熱器的吹灰

容克式預熱器受熱面積灰特別是冷段蓄熱元件的積灰是普遍存在的問題，因為鍋爐在啟動時一般會燃用柴油，其粘性油污成分比較多，容易造成積灰腐蝕。大多數電廠大修時冷段蓄熱元件都要全部更換。有時預熱器堵灰嚴重，兩年就需要更換一半冷段蓄熱元件（隔一組換一組）。因此空預器必須要選擇合適的吹灰器。而且還要結合煙氣露點的問題考慮吹灰。當機組啟動頻繁時，為防止煙氣中某些成份粘到預熱器受熱面上，造成堵塞或燒壞受熱面，就必須盡快地將受熱面溫度升高到煙氣露點溫度以上。使受熱面的平均冷端溫度高于煙氣露點溫度。還需要注意的是，煙氣露點隨鍋爐排煙溫度的升高而升高，并非是不變的。

4.脫銷裝置吹灰系統布置

為防止長期運行中煙氣中的灰塵覆蓋催化劑表面，從而降低催化劑的活性，在每層催化劑均應設置一套吹灰裝置。吹灰器的設計能覆蓋反應器的總側面，包括催化劑表面及催化劑模塊和反應器壁之間的灰塵偏轉板。

國際上用于電站鍋爐SCR反應器的清灰手段主要分為蒸汽吹灰、聲波吹灰和壓縮空氣吹灰三種技術。

5.吹灰方式的選擇建議

（1）當催化劑表面積灰量較少時，聲波吹灰和蒸汽吹灰是等同的，首先選擇聲波吹灰，其次是蒸汽吹灰。

（2）當催化劑表面大量沉積灰塵時，經驗表明，蒸汽吹灰更有效。聲波吹灰對于已經沉積在催化劑表面的灰幾乎沒有太大作用，它主要是防止積灰。

（3）對于具體的SCR工程，應根據實際的積灰特征選擇吹灰方式。

（4）已投運的北侖電廠脫銷裝置采用的是聲波吹灰器。優點是沒有外來介質參與，運行時也不影響催化劑的溫度。

6.電除塵配置吹灰器的必要性和類型

6.1從內部結構上分析，電除塵需要清灰的部位主要分布在

（1）陽極板和陰極線部位。

（2）絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒。

（3）灰斗壁板容易積灰結板。

6.2清灰方式主要有

（1）陰極線、陽極板的積灰主要還是通過振打裝置清理，也可采用聲波清灰器。缺點：噪音大；廠用電增加。大多數電廠在大小修前用水對其進行清洗，完畢后開啟引、送風機4～8小時風干。

（2）熱風吹掃多用于絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒防止結露和爬灰。缺點：需另行增加空氣壓縮機和加熱器、控制系統等設備，廠用電增加。電除塵是在負壓狀態下運行，600MW允許漏風在2%以下，通過設備自然漏風可將絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒的積灰除去，通過瓷軸和瓷套上的電加熱器可防止結露。因此沒有必要加熱風吹掃。

（3）灰斗壁板積灰可以采用灰斗艙壁振動器清除，防止板結，也可在灰斗壁板上加裝氣化板增加灰的流動性，增加捅灰孔和故障排灰門、或人孔門等，用于防止灰斗結板后堵灰。此外新的防止灰斗結板有：加裝空氣錘等。

總之，熱風吹掃用于絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒，防止其結露和爬灰，聲波用于陽極板和陰極線積灰，僅在設備出現在正壓環境中運行時需設置吹灰裝置或者運行或檢修設備前需對設備進行吹灰（一般用壓縮空氣吹掃）。但這些都多見于早期電除塵器，及日本、俄羅斯制造的除塵器，國內使用的很少。

而且從電廠收資情況來看，電除塵還沒有配置過吹灰器的情況，因此我認為電除塵沒必要加裝吹灰器。

7.吹灰器選型注意的方面

吹灰系統要加強管理，600MW機組鍋爐，吹灰器數量多，布置范圍比較廣，要保證吹灰器有較高的投入率，防止事故的發生，吹灰周期要合理控制，避免受熱面吹損減薄與泄露。對吹灰器及其系統必須在設計選型、施工安裝、調試運行、檢修維護、售后服務等方面加強管理。適宜于神華煤的爐膛吹灰器配置建議：對于600MW等級Π型爐，爐膛蒸汽吹灰器支數88-100之間，同時屏區應增加吹灰器防止結渣加劇。選自謝建文《神華煤安全潔凈高效燃用技術研究及應用》。

8.結論

從以上論述中得出：大型火力發電廠600MW以上仍宜采用傳統蒸汽，吹灰介質價廉易得，吹灰用時間短、吹灰效果比較顯著。經濟性也較好。

【參考文獻】

[1]謝建文.神華煤安全潔凈高效燃用技術研究及應用.