聲波吹灰器在國內火電廠鍋爐上的應用

黃永光

摘要：主要介紹聲波吹灰器技術的工作原理，論述聲波吹灰器技術在電廠燃煤鍋爐應用中的優點。通過實踐證明，聲波吹灰器屬于技術革新技術發展項目，為電站鍋爐的安全、經濟、高效運行提供可靠保障。

關鍵詞：聲波吹灰器;吹灰效果;技術保證;經濟效益

一、聲波吹灰器技術的工作原理

1、工作原理：布置在鍋爐內部煙道內部的吹灰裝置，使用無機械轉動結構的腔體式聲波吹灰器，成組布置于鍋爐換熱器之間，憑借蒸汽或壓縮空氣作為驅動源，產生高頻高聲強聲波，全自動程控運行，利用聲波特性達到清除鍋爐積灰的目的。

二、聲波吹灰器的技術特點

1、運行安全，不損管道

聲波吹灰依靠聲波的作用力使灰粒子和空氣分子產生震蕩，破壞和阻止灰粒子在熱交換器表面接合，由靜態變為動態，使之處于懸浮流化狀態，隨煙氣的流動將其帶走，為非接觸方式來清除管道積灰，不會發生吹損管道的現象，延長了換熱器管道的使用壽命，使鍋爐能夠長周期的安全、經濟、穩定運行。

2、作用面廣，吹灰全面

內置陣列式高聲強聲波吹灰器成組布置在煙道內鍋爐吹灰系統作用范圍廣，聲波吹灰無死角，吹灰效果達到了鍋爐運行技術要求，提高了鍋爐熱效率。

3、運行費低，節能降耗

內置陣列式高聲強聲波吹灰裝置系統工作壓力僅為0.3MPa～0.7Mpa，運行時蒸汽耗量僅為傳統機械式吹灰器的5%，節能效果明顯。

4、運行簡單，維護量低

內置陣列式高聲強聲波吹灰裝置沒有機械運動部件，有效降低維護工作量和維護成本。密封嚴實，清潔生產內置陣列式高聲強聲波吹灰裝置管道與爐墻穿墻套管采用焊接密封，避免積灰外泄。

5、實時吹灰、優化吹灰

聲波吹灰程控系統采用PLC控制并預留與DCS系統的接口，可獨立運行，也可實現與電廠DCS的對接與并入。可實現程控吹灰、自動吹灰。因聲波吹灰系統不會吹損換熱器管道，故在鍋爐吹灰優化系統控制下可實現按需吹灰，以使鍋爐效率達到最佳。

三、聲波吹灰器運行測試報告

內置陣列式高聲強聲波吹灰系統保證生產安全、有效清除煙道積灰的同時，及時的清灰對保證鍋爐正常的排煙溫度、提高鍋爐效率起到顯著效果。

以下是兩例電科院對采用本技術改造后的鍋爐分別進行相關測試出具的報告。

案例1、大唐太原第二熱電廠7#、8#鍋爐測試報告

對鍋爐吹灰前后測試對比：

鍋爐吹灰后

1、鍋爐出汽量增加20噸/小時

2、鍋爐熱效率增加1%

3、鍋爐排煙溫度降低攝氏5度

案例2、華電大方電廠

吹灰后再熱汽溫明顯上升20-30℃，排煙溫度下降了10-20℃

四、技術應用和保障：

1、技術應用

聲波吹灰器在國內200MW以上機組應用實例：

大唐太原第二熱廠：200MW670t/h，7#9#爐（東鍋），煤粉爐爐膛、高過至空預器;300MW1025t/h，10#11#爐（東鍋），高過至省煤器、低溫省煤器。

國電太原第一熱電廠：300MW1025t/h，11#12#爐（波蘭），煤粉爐一級再熱器至省煤器;300MW1025t/h，13#爐（東鍋），低過、低再、省煤器。

國電長治熱電有限公司：330MW1150t/h，1#2#爐（東鍋），高過至省煤器。

大唐馬頭熱電有限公司：220MW670t/h，7#8#爐（東鍋），煤粉爐高過至空預器。

國電承德熱電有限公司：300MW1025t/h，1#爐（東鍋），低過、低再、省煤器。

晉能保德煤電有限公司：660MW2100t/h，1#2#爐（上鍋），低過、低再、省煤器。

2、技術保障

（1）通過在線監測和分析計算，實現受熱面積灰污染程度的量化數據。

（2）當受熱面積灰污染達到定值時，啟動吹灰系統進行吹灰，實現按需吹灰，改變以往定時吹灰模式。操作界面簡明直觀，能夠更具針對性的完成污染監測顯示和吹灰優化指導。

（3）根據煤種的變化，做出相應的調整，以適應不同煤種的需要。

（4）通過監測、分析、計算，使吹灰頻次更加合理，達到鍋爐熱效率的提高，為發電企業節能降耗發揮貢獻。

五、經濟效益分析

1、安全運行經濟效益分析

鍋爐使用傳統蒸汽吹灰器，吹灰時蒸汽直接沖刷換熱器管排，造成管排減薄，降低管排使用壽命，易形成鍋爐管排泄露和爆管，造成鍋爐非停事故的發生。鍋爐吹灰系統投運5年以后，隨著換熱器管壁的減薄，如果按每2年因鍋爐蒸汽吹灰器造成換熱器管排泄露或爆管發生一次非停事故，以一臺1065t/h鍋爐（300MW機組）為例，將對電廠產生直接經濟損失約在50萬元以上，間接損失約在200萬元以上。而使用聲波吹灰器后，徹底消除了吹灰時造成換熱器管排磨損和減薄，避免了鍋爐換熱器管排因吹灰造成的管排泄露和爆管事故的發生，延長了鍋爐管排的使用壽命。

2、節約運行費用經濟效益分析

同樣以一臺300MW機組（1025t/h鍋爐）將豎井煙道原有36臺長桿蒸汽吹灰器改造為36組內置陣列式高聲強聲波吹灰器進行為例：

（1）按吹灰系統日運行2次計算：

機組年運行4800小時，吹灰系統節約蒸汽10320噸，節約費用103萬元;

機組年運行7200小時，吹灰系統節約蒸汽15480噸，節約費用154.8萬;

（2）按吹灰系統日運行4次計算：

機組年運行4800小時，吹灰系統節約蒸汽20640噸，節約費用206.4萬;

機組年運行7200小時，吹灰系統節約蒸汽30960噸，節約費用309.6萬。

結束語：

聲波吹灰器系統由多臺發聲器分布組成，徹底清除有效作用空間的積灰，結束人工清灰歷史，取締傳統的蒸汽吹灰器，不存在機械卡死故障，操作簡單，使用方便，維護工作量小。并以全自動工作方式運行，該產品的技術水平和性能指標均已達到國內外的先進水準。

參考文獻

[1]《電站鍋爐吹灰器運行現狀及性能比較》 鄧亞軍 張維群

[2]《鍋爐受熱面的結灰機理和吹灰器的設置》 姜劍鋒 錢靜

[3]《鍋爐吹灰器使用情況及研究》 黃鶯 曹勇? 崔占忠

[4]《初論吹灰器在鍋爐上的應用》 晏鴻鵠.