【摘 要】當(dāng)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(guān)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(jié)渣和積灰問題日益突出,鍋爐結(jié)焦、積灰嚴(yán)重時,將影響鍋爐傳熱能力,造成排煙溫度升高、發(fā)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(shù)量的吹灰器,經(jīng)常對受熱面進行吹掃,能較好的預(yù)防或減輕鍋爐受熱面的結(jié)渣、積灰和腐蝕,還可提高鍋爐效率和降低吸風(fēng)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(jīng)濟運行。
本論:不同鍋爐受熱面吹灰器的選擇,應(yīng)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(yù)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(shù)有各自的優(yōu)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(xiàn)在大型火力發(fā)電廠600MW以上采用傳統(tǒng)蒸汽吹灰器居多,吹灰介質(zhì)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(qū)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(jié)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(yīng)用有上升的趨勢。
3.空氣預(yù)熱器的吹灰
容克式預(yù)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(shù)電廠大修時冷段蓄熱元件都要全部更換。有時預(yù)熱器堵灰嚴(yán)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(yù)器必須要選擇合適的吹灰器。而且還要結(jié)合煙氣露點的問題考慮吹灰。當(dāng)機組啟動頻繁時,為防止煙氣中某些成份粘到預(yù)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(tǒng)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(yīng)設(shè)置一套吹灰裝置。吹灰器的設(shè)計能覆蓋反應(yīng)器的總側(cè)面,包括催化劑表面及催化劑模塊和反應(yīng)器壁之間的灰塵偏轉(zhuǎn)板。
國際上用于電站鍋爐SCR反應(yīng)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(shù)。
5.吹灰方式的選擇建議
(1)當(dāng)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(dāng)催化劑表面大量沉積灰塵時,經(jīng)驗表明,蒸汽吹灰更有效。聲波吹灰對于已經(jīng)沉積在催化劑表面的灰?guī)缀鯖]有太大作用,它主要是防止積灰。
(3)對于具體的SCR工程,應(yīng)根據(jù)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(yōu)點是沒有外來介質(zhì)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jié)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(shù)電廠在大小修前用水對其進行清洗,完畢后開啟引、送風(fēng)機4~8小時風(fēng)干。
(2)熱風(fēng)吹掃多用于絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒防止結(jié)露和爬灰。缺點:需另行增加空氣壓縮機和加熱器、控制系統(tǒng)等設(shè)備,廠用電增加。電除塵是在負壓狀態(tài)下運行,600MW允許漏風(fēng)在2%以下,通過設(shè)備自然漏風(fēng)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(jié)露。因此沒有必要加熱風(fēng)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(jié),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(jié)板后堵灰。此外新的防止灰斗結(jié)板有:加裝空氣錘等。
總之,熱風(fēng)吹掃用于絕緣瓷軸和絕緣瓷套筒,防止其結(jié)露和爬灰,聲波用于陽極板和陰極線積灰,僅在設(shè)備出現(xiàn)在正壓環(huán)境中運行時需設(shè)置吹灰裝置或者運行或檢修設(shè)備前需對設(shè)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(nèi)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(rèn)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(tǒng)要加強管理,600MW機組鍋爐,吹灰器數(shù)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(fā)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(tǒng)必須在設(shè)計選型、施工安裝、調(diào)試運行、檢修維護、售后服務(wù)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(shù)88-100之間,同時屏區(qū)應(yīng)增加吹灰器防止結(jié)渣加劇。選自謝建文《神華煤安全潔凈高效燃用技術(shù)研究及應(yīng)用》。
8.結(jié)論
從以上論述中得出:大型火力發(fā)電廠600MW以上仍宜采用傳統(tǒng)蒸汽,吹灰介質(zhì)價廉易得,吹灰用時間短、吹灰效果比較顯著。經(jīng)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(shù)研究及應(yīng)用.