王建濤

（洛陽三隆安裝檢修有限公司，河南 洛陽 471012）

0 引言

燃燒爐在長期運行過程中，會產(chǎn)生內(nèi)部爐壁、換熱部分管束的積灰、結(jié)焦現(xiàn)象，若不及時清除，會造成煙氣流通面積減小，排煙溫度過高，直接影響到爐子受熱面的熱效率的傳導(dǎo)，嚴重時會造成爐管的腐蝕、爆管，對爐子的正常運行及安全危害極大。為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，PX裝置燃燒爐和空預(yù)器采用激波吹灰器來及時清除內(nèi)部積灰和結(jié)焦，經(jīng)長期運行取得了良好效果。

1 激波吹灰器原理

激波（也稱燃氣脈沖)吹灰器是一種性能先進的新一代除灰技術(shù)，利用燃燒氣脈沖裝置清除加熱爐受熱面積灰。它的原理是燃料氣和空氣，在經(jīng)過各自的流量測控系統(tǒng)后，進行均勻混合，被高能點火器點燃，產(chǎn)生爆燃，爆燃使火焰鋒面后的燃燒氣體在瞬時升至高壓，并在火焰的鋒面前形成壓縮波，在經(jīng)過燃氣導(dǎo)管時火焰壓縮波被不斷加強，形成一道穩(wěn)定的激波，這道激波進入脈沖發(fā)生器引爆罐體內(nèi)的可燃混合氣，爆燃氣體受罐體內(nèi)特殊結(jié)構(gòu)的調(diào)制瞬間產(chǎn)生沖擊波，在激波發(fā)射器噴口處形成具有所需形狀和強度的激波，當沖擊波作用于積灰表面時，其聲能和動能將對灰粒子產(chǎn)生沖擊和加速擾動，使之與受熱表面分離，從而脫落。通過對兩種氣體的配比濃度和蓄能量的控制生成不同形式和不同強度的沖擊波，可完成不同程度、不同類型積灰的清除。

2 激波吹灰系統(tǒng)組成

激波吹灰系統(tǒng)由三個部分組成：主發(fā)生器部分、控制部分和工作部分。主發(fā)生器部分包括空氣和燃氣的流通及分配管線，點火裝置以及控制進氣和分層的各種控制閥門及壓力、流量測量元件等；控制部分包括PLC、電源模塊、繼電器等；工作部分包括激波發(fā)生器和激波噴口。系統(tǒng)的流程示意圖如圖1。

圖1 激波吹灰器流程示意圖

2.1 控制部分

激波吹灰器通過控制系統(tǒng)進行自動控制或手動控制。控制系統(tǒng)的核心是一臺FX2N-48MR-001 PLC，通過程序控制各個繼電器進而控制相應(yīng)的電磁發(fā)和點火器等。通過控制系統(tǒng)可進行工作參數(shù)的設(shè)置，包括系統(tǒng)運行的周期、各工作層的工作次數(shù)以及每層之間運行的時間間隔等。

2.2 發(fā)生器部分

整個主發(fā)生器部分通過手閥來調(diào)節(jié)燃料氣和空氣的混合比例，并受控制部分的控制，按時序開啟和關(guān)閉各個工作電磁閥進行工作層面的選擇等，并點燃混合氣體，制造爆燃火焰，通過火焰導(dǎo)管傳給工作部分的激波發(fā)生器。

2.3 工作部分

工作部分主要由火焰導(dǎo)管、激波發(fā)生罐和極薄噴嘴組成，可以根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計多層工作部分，且各工作部分均相互獨立。

3 激波吹灰器的工作流程

當系統(tǒng)在計時等待狀態(tài)時，吹掃電磁閥5和電磁閥6-17均處于失電常開狀態(tài)，其余電磁閥處于失電關(guān)狀態(tài)，凈化風(fēng)一直處于吹掃狀態(tài)，吹掃各層管線，防止雜質(zhì)沉淀在管線及閥體內(nèi)，同時也能預(yù)防因溫度差的因素影響，引起爐內(nèi)煙氣在吹灰系統(tǒng)內(nèi)形成熱動力循環(huán)，使煙氣串入吹灰系統(tǒng)的設(shè)備、管道中，凝結(jié)形成結(jié)露或積水，不但易造成脈沖吹灰工作中形成“啞炮”，而且對設(shè)備有強烈腐蝕作用。

當系統(tǒng)處于點火工作狀態(tài)時，電磁閥5及未處于點火吹掃層的電磁閥得電關(guān)，電磁閥2和1得電開，同時排液電磁閥18得電開開始排液，放水完畢后關(guān)閉，同時燃氣電磁閥3、4得電開通入燃氣與空氣混合，混合完畢后燃氣電磁閥和空氣閥關(guān)閉，3S后相應(yīng)層次的點火變壓器工作點火，點火成功后根據(jù)設(shè)置的參數(shù)進入下一個吹灰過程。

4 激波吹灰器主要特點

1）系統(tǒng)能快速徹底清除與防止受熱面的積灰與結(jié)焦、提高爐子效率、延長檢修時間、節(jié)約能耗、提高燃料適應(yīng)性和可用率、減少人工的勞動強度保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。

2）智能化控制，可以進行手自動切換控制，吹灰周期、次數(shù)等參數(shù)可以根據(jù)情況實時修改，以達到最優(yōu)吹灰效果。

3）整個系統(tǒng)簡單，無轉(zhuǎn)動機械，運行程序化，檢修工作量小。

4）空氣流量與燃氣流量可以手動調(diào)節(jié)，以達到不同的激波強度。

5）運行成本低，燃料氣與凈化空氣均可就地取材。

6）吹灰器設(shè)計有風(fēng)冷保護，可以在吹灰器處于點火等待狀態(tài)時持續(xù)通入適量凈化風(fēng)吹掃各層管線，以避免煙氣倒流冷凝積水，淹沒點火器、閥門等部件，保證系統(tǒng)正常運行。

5 激波吹灰器常見故障及維護

激波吹灰器在長時間運行中受自身及環(huán)境影響會出現(xiàn)各種故障，現(xiàn)列舉幾種常見故障及相應(yīng)的維護。

5.1 常見故障

1）系統(tǒng)處在某種狀態(tài)停止不繼續(xù)往下運行；

2）排液電磁閥處于常開狀態(tài)；

3）吹灰效果不好；

4）點火器不點火；

5）燃料氣流量或空氣流量異常。

5.2 相應(yīng)維護

1）系統(tǒng)長時間運行會由于自身原因停止運行，可以重啟系統(tǒng)；

2）電磁閥壞，可以更換電磁閥；由于燃料氣及凈化風(fēng)可能混有雜質(zhì)，在運行過程中會卡在電磁閥閥芯與閥座之間，會導(dǎo)致電磁閥不能完全關(guān)閉，可以停止系統(tǒng)后清理電磁閥；

3）燃料氣與空氣混合沒有達到最佳比例，可以調(diào)整手閥控制相應(yīng)流量；混合氣中帶有凝液，檢查排液電磁閥是否工作正常；噴嘴可能堵塞，可以疏通噴嘴；

4）點火器火花塞壞，可以更換火花塞；點火器線路故障，檢查線路排除故障；混合氣中帶有大量液體，導(dǎo)致不能點火，可以檢查氣源及排液電磁閥是否正常；

5）首先檢查供氣氣源是否正常，然后檢查管路及控制閥門是否正常，各控制閥門在長期運行過程中可能出現(xiàn)損壞或由于雜質(zhì)堵塞不能有效控制，可以根據(jù)故障原因作相應(yīng)處理。

6 關(guān)于激波吹灰器的改進建議

PX裝置的激波吹灰器在長期運行過程中效果良好，但為了能進一步提高系統(tǒng)性能以及從安全方面考慮，提出以下幾點改進建議：

1）從安全方面考慮，因吹灰器運行過程中使用大量燃料氣且緊挨爐子安裝，一旦由于管線或儀表元件故障導(dǎo)致燃料氣大量泄露，可能會造成爆炸等嚴重后果，因此建議燃料氣管線或附近安裝檢測報警儀表，消除安全隱患。

2）如果在吹灰器的運行過程中點火元件由于故障等因素不能點火，會造成混合燃料氣進入爐子內(nèi)部，若多次大量進入可能會造成爐子內(nèi)部局部爆燃，會對爐子內(nèi)部造成損害，因此建議使用帶有點火狀態(tài)檢測功能的智能點火器，當點火器成功時有一反饋信號，提示點火成功，用于在限定次數(shù)內(nèi)點火不成功，發(fā)出報警等信息，可以及時更換檢修，防止混合燃料氣大量串入爐內(nèi)造成事故。

3）現(xiàn)有的吹灰器的燃料氣與空氣的在主管路上混合后再通入相應(yīng)的吹灰層的支路中點火，因此各層產(chǎn)生的激波強度一樣，激波強度的調(diào)節(jié)只能通過主管路的調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)。但燃燒爐內(nèi)部爐膛及殼程因位置的不同積灰的程度也不盡相同，因此建議把燃料氣與空氣混合比例改為各支路可以單獨控制以根據(jù)實際情況作相應(yīng)調(diào)節(jié)適應(yīng)不同層次的吹灰效果。

激波吹灰系統(tǒng)能夠平穩(wěn)的運行與日常的良好維護是分不開的，做好日常維護工作可以減少儀表的故障率，比如：（1）定期檢查電磁閥等儀表是否完好；（2）定期排放儀表風(fēng)；（3）定期將各個閥加油潤滑；（4）經(jīng)常檢查電器柜的密封性；（5）檢查PLC系統(tǒng)是否有報警出現(xiàn)等，只有保證系統(tǒng)平穩(wěn)的運行，提高設(shè)備的性能，才能保證生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。