燃气冲击波清灰技术及其在过热器和省煤器上的应用

发布时间：2014-02-08 07:13:52作者：admin浏览量：694

摘要：火电厂中由于燃煤品质多变，低负荷运行时间不断积累和反复启停，使锅炉受热面积灰日益严重。采用燃气冲击波清灰技术是对锅炉尾部受热面清灰的理想措施，经改进与完善，该技术在低温过

热器和省煤器h已取得了满意的地用效果，提高了受热面的换热效率和吸热量，清灰效果显著。

关键词：低湿过热器；省煤器；吹灰器；冲击波清灰

1锅炉积灰问题的现状

受热面积灰是影响锅炉热效率和安全运行的重要因素。近年来，随者电力企业和煤炭企业市场化经营理念和机制的逐步完善，电力企业为适应市场供求关系和降低成本追求更大经济效益的需要，燃煤

品质更加多变，锅炉燃用高灰分、易结渣煤种的时间进一步延长；另一方面，由十供电负荷周期变动和电网峰谷差不断增大，发电机组调峰压力越來越大，锅炉负荷反复变化，尤其是低负荷运行的

时间不断积累利反复店停参与调峰,使受热而积灰U益严茧：积灰导致传热恶化,受热闻吸热减少，工质温度降低，烟气涡度上升，锅炉热效率下降。为弥补受热而吸热不足以维持锅炉负荷，必须增加

燃料:M,灰量随之增多，烟气温度进一步h升，积灰进一歩发展，形成恶性循环。据估计，美国燃煤电站每年由十积灰闹引起的经济损失高达20100亿美元。因此，采取有效揹施预防和减轻受热面积

灰是确保机组安全经济运行的重要课题。锅炉的低温过热器、低温再热器、省煤器等对流受热面•直没有理想的淸灰措施，大部分锅炉在低温过热器到省煤器区域都没么吹灰设备。为原有锅炉设备加

装吹灰器，使之适成负荷变动的要求足锅炉机组技水改造的重要内容。來用技术先进、易于安装.效果可靠、运彳i维护方便的新型吹灰器是解决锅炉机组受热面积灰问题、提高效率的有效途径。

2沖击波清灰技术的原理与系统组成

置中爆轰产生的冲击波作用于受热面上，使积灰与受热面彻底分离的新型淸灰措施。图1是燃气冲击波淸灰系统的组成示意罔。可燃气体（乙炔、工业煤气、液化气或大然气等气体燃料）和空气（

」以利用锅炉的一、二次风）按•定比例充分混合后，通过适当的丄艺流程充人冲击波发生器屮，由高能点火装置点燃上述预混气休，爆燃火焰不断加速，在冲击波发生器中发牛爆轰，产生冲击波，

通过发射喷M作用于积灰受热面上。沉积在受热面上的灰粒受到流场压力、速度瞬吋变化的“推”、“拉”作片!，与受热面分离。图2、3分别是计算得到的冲击波发牛后0.2s 时，发射喷口外的压力

场和速度场的等值线阁，图中不同颜色代表广不闷压力或速度大小。等值线的分布显示了喷丨丨外流场压力、速度分布与扩散情况。不閘发射喷口的冲击波作用IX域互相颭合弓叠加，彻底清除受热

面枳灰。

燃气冲击波清灰技术是一种新型的清灰措施，具有系统安装简单、投资少、运行维护费用低、自动化程度高、运行操作简单、吹灰效果可靠等优点，在 220-1 000 L/h锅炉省煤器及空气预热器上应用

效果很好。经过不懈的探索，艿应用范围也越来越广泛。 2002年旨次在200 iTh锅炉的低温过热器上应用成功，取得丫满M的效果c

在过热器及哲煤器上应用燃气冲击波清灰技术必须解决的主要技术问题包括烟气温度过高对混合气爆燃的影响及冲击波对炉膛负正的影响等。在空气祯热器等尾郎受热面处应用燃气冲击波清灰技术

时，山子烟气温度低，不存在混合气的自燃问题。过热器及省煤器区域烟温高达600800 X，大大超过了燃气混合物的自燃温度，因此，在过热器上应用燃气冲志波潸灰技术时必须精确控制燃气混合

物在系统中的流动状态和冲击波发生器屮的混合气体量，避免产生自发燃烧，以保证冲击波具有足够的能最。为此对流量测虽控制系统进行了改进，以保证燃气、空气的流跫测景准确可靠且燃气的

流量控制与发生器的容积相卩L:配。在冲击波发生器的结构设计上来用了均流板等措施，以提高燃气混合物的充满程度。在发生器、发射器的材料选用上充分考虑了温度的许用范围，保证了系统的

口丨靠性。另外，过热器区域位丁•炉膛顶部，距炉膛负乐测点较近，在设计冲击波发射器的安装位置和冲击波发生方向时必须考虑冲击波对炉膛负压的影响，避免造成负压波动。

3冲击波清灰技术在低温过热器和省煤器上的应用

陕两渭河发电厂1号炉是原德总忐民主共和国 “赫怛士尔姆”锅炉制造厂1961年生产的EKM-200/100型自然循环煤粉锅炉，〒衡通风，直流式燃烧器四角切圆燃烧。该炉为双汽包结构，大汽包直径

1600mm,长9980 mm，中心线标卨29.25丨n;小汽包直径1 400 mm,长9800 mm，中心线标高30/75 自炉滕出！」依次布置有屏式过热器、高温过热器.低媪过热器、高温省煤器、卨温预热器、低温省煤器

和低温预热器。

锅炉主要设计参数为；额定蒸发量200 t/h;汽包设汁工作压力10.787 MPa;过热器出口压力 9.611 MPa;过热蒸汽温度535尤;给水温度190=C;热风温度310 T：;锅炉热效率91.04%n锅炉对流受热面烟气

及工质设计温度见表

1号炉1970年12月投产，在对流及尾部受热巾f曾安装过钢珠吹灰器Jk早巳拆除„由千•近一段时期低负荷及调峰运行时间越来越长-锅炉过热蒸汽温度明显降低，一般情況下只有520 t左右，排烟温度升

卨，热效率下降。停炉检修时发现锅炉对流受热面出现较严重的积灰，在低温对流过热器和高温省煤器上积灰尤为严重，积灰已包裹了低温过热器蛇形管，形成一个“灰壳'严重影响r受热面内外的热

量传递，增加了传热热阻，丄质温度下降，烟气溫度上升，锅炉效率大幅下降。在对流受热面设置吹灰器是迫切需要解决的问题。