張 亞

（南化集團連云港堿廠，江蘇 連云港 222042）

連云港堿廠目前有電站鍋爐4臺，建廠至今依次使用過傳統(tǒng)機械式吹灰器和聲波吹灰器，這兩種吹灰器的吹灰效果都不太好，并且經常損壞，耗時費力。2013年10月份，我廠通過技術改造，使用比較先進的AKW氣體激波吹灰器，這種吹灰器目前在國內使用較少。本文對該吹灰器的原理和實際使用效果進行總結分析。

1 AKW型氣體激波吹灰器介紹

1.1 基本工作原理及吹灰機理

一定壓力的氣體（壓縮空氣）通過具有特殊結構的激波發(fā)生器，每次脈沖產生持續(xù)時間大于100ms（毫秒）、強度可達5馬赫（噴管管內激波強度）的數百道激波，加上同時產生的強烈聲能、高速氣體的沖擊動能、氣流的清洗效應，共同作用在受熱面的積灰層或結焦層上，能夠有效的清除受熱面上各種不同類型的積灰或者結焦。對于煙道部分內的受熱面，該吹灰器的氣動式步進旋轉噴頭，使沖擊激波噴口隨每一個沖擊脈沖旋轉一個角度，數次脈沖（12次）使噴口旋轉一周，使沖擊波能量最大范圍的、最有效的加以利用，達到最佳吹灰效果。

1.2 AKW型氣體激波吹灰器的特點

與傳統(tǒng)的吹灰器相比，AKW氣體激波吹灰器最大的創(chuàng)新點就是以普通壓力（0.5～1MPa）的壓縮空氣為工作介質，一次壓縮空氣脈沖噴射產生持續(xù)較長時間的（大于100ms）、連續(xù)不斷的較高強度（管內激波強度可達5馬赫）激波，強度較高的數百道激波空間內追趕、疊加的結果，使激波的空間作用范圍空前的加大了。在自由空氣場中，以激波面轉化的聲波面為球面邊界，壓縮空氣瞬時噴爆原理的（僅能產生一道強度為11.5馬赫的主激波）空氣炮類發(fā)生器產生的激波球直徑約為0.7～1m（壓縮空氣壓力為：1～2MPa）；燃氣爆轟類激波發(fā)生器（能產生數道強度可達5馬赫的激波）產生的激波球直徑約為2.5～3m（不產生噴口二次爆炸的情況下），而AKW氣體激波吹灰器產生的激波球直徑為5～8m（壓縮空氣壓力為：0.3～0.9MPa）。更大的激波球意味著在煙道等局限的空間內，激波更容易到達煙道的四壁及內部的受熱面管束內，煙道壁面及管束管壁對所到達的激波產生反射、折射會使激波強度增加，同樣后續(xù)的反射、折射激波會繼續(xù)追趕前面的反射、折射激波并繼續(xù)疊加，所以在局限的空間內激波的衰減速度相比自由空間內的激波衰減速度進一步減慢，激波吹灰作用的空間范圍進一步加大。相反，激波球太小，激波很難到達煙道四壁及管束內，也不會有激波的反射、折射增強作用。

1.3 AKW型氣體激波吹灰器先進性

1）能耗低：脈沖式工作方式，工作時間短，氣耗量低。

2）設備結構簡單、運行可靠，免維護：氣體激波吹灰器噴頭短小，無機械傳動裝置，為純氣動型設計，產生激波強度穩(wěn)定，運行極為可靠。激波發(fā)生器、氣動步進旋轉噴頭間由柔性接管連接，不會因鍋爐膨脹對設備加載破壞性機械應力，其設計壽命為＞50萬次脈沖。

圖1 自由空間場中不同裝置產生的球面激波大小對比

3）安裝、改造方便：安裝布局靈活，激波發(fā)生器、氣動步進旋轉噴頭間柔性接管可自帶彎曲，可根據現場平臺情況靈活擺放，其單控電磁閥通斷電控制與聲波吹灰器的控制方式一樣，可在原程序上修改使用。

4）適用性廣：①使用不受溫度限制，噴頭耐溫可達1 000℃，可在鍋爐全溫度區(qū)域范圍使用；②壓縮空氣氣源要求簡單，僅為0.5～1.0MPa壓力的壓縮空氣，一般工廠現有氣源都能夠使用。③激波能量大小可以調節(jié)，給定氣源壓力的情況下，氣體激波發(fā)生器的工作壓力可調節(jié)，以控制激波發(fā)生器產生不同大小的吹灰能量和激波強度。

圖2 氣體激波吹灰器系統(tǒng)的布置示意圖

2 AKW型氣體激波吹灰器的安裝

AKW氣體激波吹灰器由氣體激波發(fā)生器、氣動步進旋轉噴頭、高壓硅橡膠連接管等組成。

氣體激波發(fā)生器一般放置于鍋爐的附屬平臺上，可平行靠近煙道外護板，激波發(fā)生器管接頭與氣動步進旋轉噴頭管接頭直接距離一般不超過1.2 m，設備支撐腳與平臺焊接固定。

表1 幾種吹灰器技術先進性比較表

氣動步進旋轉噴頭安裝于鍋爐爐墻上，一般裝設在受熱面分組間隔空間側墻幾何中心處，典型安裝如圖3所示。氣體激波發(fā)生器與氣動步進旋轉噴頭之間由高壓硅橡膠管聯接。

圖3 氣動步進旋轉噴頭安裝

3 AKW型氣體激波吹灰器的效果

3.1 主要性能參數

表2 AKW型氣體激波吹灰器主要性能參數

3.2 AKW型氣體激波吹灰器使用效果

經一段時間的運行記錄，設備運行時的供氣壓力范圍基本保持在0.70～0.80MPa，符合供氣要求。在設備正式投運后車間確定氣體激波吹灰器的正常工作時間為每班接班1小時后進行吹掃，單臺氣體激波吹灰器吹掃8min（共9臺），吹掃頻率為每班吹掃一次。

4＃鍋爐新型吹灰器從正式投入運行至今，運行總時間超過2 000h，運行情況良好。選取2013年9月3日鍋爐啟運后吹灰器試運行前兩周相關參數作為鍋爐初始考核值，見表3。吹灰器運行時的參數情況與去年同期比較，見表4、圖4。

表3 吹灰器使用前4＃鍋爐的煙溫度參數

表4 4＃爐氣溫、鍋爐負荷相當條件下排煙溫度參數

圖4 2013年、2014年同期排煙溫度曲線

對比一：使用新型吹灰器后2014年1月1日～20日的平均排煙溫度為156.3℃，與使用前2013年9月11日～30日的168.3℃比較降低了12℃。抵消氣溫和鍋爐負荷的影響（氣溫每上升10℃，排煙溫度上升約4℃，鍋爐負荷每上升10t／h，排煙溫度上升約3℃），使用新型吹灰器后，排煙溫度下降約7℃。

對比二：氣溫、鍋爐負荷、球磨機運行小時數相當情況下，2014年1月1日～20日平均排煙溫度為156.3℃，與2013年同期的163.4℃比較降低了7.1℃。

根據指標比對，在目前9個吹灰器投用6個情況下（且在投用的6個中還有2個位置需待停爐做出調整，以便吹灰效果更佳），排煙溫度已下降7℃，若9個吹灰器全部投用，排煙溫度必將下降更多。

國內目前在鍋爐系統(tǒng)使用的吹灰器方法相對國際先進技術還存在一定的差距，從安全角度和實際使用方面，使用空氣為介質的氣體激波吹灰器是一種嘗試，雖然在使用中還存在一些問題，但相對于傳統(tǒng)的吹灰裝置效果較好。

［1］ 馮春燕.鍋爐積灰分析及幾種吹灰方式的技術性比較［J］.中國井礦鹽，2010（1）

［2］ 時金甫.聲波吹灰器在鍋爐積灰清洗中的應用［J］.洗凈技術，2003（6）

［3］ 邵青伍.電廠鍋爐排煙溫度高的原因及處理措施［J］.內蒙古科技與經濟，2008（8）