許慶

（內(nèi)蒙古華電準(zhǔn)格爾能源有限公司，內(nèi)蒙古 準(zhǔn)格爾 010321）

高速變頻吹灰技術(shù)在電廠中的應(yīng)用分析

許慶

（內(nèi)蒙古華電準(zhǔn)格爾能源有限公司，內(nèi)蒙古 準(zhǔn)格爾 010321）

高速變頻吹灰技術(shù)在我國(guó)燃煤電廠應(yīng)用較廣，對(duì)解決煙道飛灰堵塞及提高換熱面效率等效果良好。介紹了高速變頻吹灰器的工作原理，分析了安裝使用部位并給出了具體建議。為提高設(shè)備功效，設(shè)想了今后設(shè)備的發(fā)展方向。

煙道飛灰堵塞；吹灰器；變頻吹灰；換熱效率

0 引言

目前，高速變頻吹灰技術(shù)及設(shè)備在我國(guó)燃煤發(fā)電行業(yè)、煤化工行業(yè)及冶金等相關(guān)行業(yè)中已推廣使用，在解決煙道飛灰堵塞問(wèn)題及提高換熱面效率等方面有突出作用。使用變頻技術(shù)，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能目標(biāo)。不同型號(hào)的機(jī)組，由于吹灰器使用的介質(zhì)不同——有空氣、蒸汽和水等，設(shè)備存在一定差別。本文就高速變頻吹灰技術(shù)的原理及使用情況進(jìn)行分析。

1 高速變頻吹灰器的工作原理

高速變頻吹灰器（亦稱可調(diào)頻聲波吹灰器）工作原理：工作介質(zhì)通過(guò)聲波發(fā)生器，由電磁閥控制將壓縮介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換為聲能并調(diào)制成聲波，聲波經(jīng)導(dǎo)管由輻射喇叭規(guī)整放大，達(dá)到一定頻率和周期后傳入工作空間；聲波在工作介質(zhì)里傳播會(huì)發(fā)生直射、反射、繞射和滲透等，經(jīng)過(guò)在工作空間不斷疊加，最后形成強(qiáng)大的諧振聲場(chǎng)，循環(huán)往復(fù)地作用在工作空間表面的積灰上，破壞或減弱固體微小顆粒之間、微粒和器壁之間的結(jié)合力，最終使積灰松散或脫離而被氣流沖刷帶走，達(dá)到吹灰的目的。在使用蒸汽吹灰時(shí)，蒸汽攜帶大量的熱能和水分子，可防止工作環(huán)境中局部角落固結(jié)、干結(jié)和凍結(jié)，進(jìn)一步提高高寒地區(qū)的除灰效果。

這種聲波是一種高聲強(qiáng)機(jī)械波，聲波頻帶寬（10～10000Hz）、聲功率大（30 kW），有效作用半徑可達(dá)15m，一般接觸面上的聲壓級(jí)可達(dá)150～160 dB?？諝庵械穆暡ㄊ箍諝夥肿赢a(chǎn)生振動(dòng)，在邊界層振動(dòng)的空氣分子帶動(dòng)相鄰的介質(zhì)分子振動(dòng)，并產(chǎn)生兩種效果：聲能透射到相鄰介質(zhì)中形成固體聲波；由于空氣分子與相鄰介質(zhì)分子之間的黏滯力，聲波相當(dāng)于施加給相鄰介質(zhì)一個(gè)作用力，使表面介質(zhì)分子被聲波來(lái)回推拉。若吹灰頻率與灰垢共振頻率一致，將會(huì)產(chǎn)生共振效應(yīng)，這兩種效果將更加明顯。

2 高速變頻吹灰器的應(yīng)用

目前，我國(guó)對(duì)環(huán)保的要求日益提高，而煤炭資源分配不均（北部和西部地區(qū)煤炭資源豐富）的現(xiàn)狀，導(dǎo)致我國(guó)北部和西部地區(qū)電力行業(yè)普遍使用煤質(zhì)相對(duì)較差的煤種作為燃料，優(yōu)質(zhì)煤被外運(yùn)，從而造成北部和西部地區(qū)燃料煤灰分相對(duì)較高。

在電力行業(yè)中，吹灰器一般在煙氣流過(guò)的過(guò)熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等位置使用，目前在脫硫工段也有使用。吹灰器在電廠的應(yīng)用情況如圖1所示。

圖1 吹灰技術(shù)在電廠的應(yīng)用情況

在使用中，高速變頻吹灰器往往會(huì)出現(xiàn)托架位移，設(shè)備振動(dòng)、振響，設(shè)備部件堵塞、腐蝕以及滑軌、軸承故障等問(wèn)題。振響不但會(huì)使工作環(huán)境變得惡劣，而且會(huì)縮短設(shè)備壽命。國(guó)家對(duì)工作環(huán)境噪聲污染有嚴(yán)格要求，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，需在器壁外按照相關(guān)要求進(jìn)行測(cè)試，以達(dá)到安全要求值。

國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，高速變頻吹灰器非常容易堵塞，尤其是在電廠脫硫工段，如果其長(zhǎng)期處于靜態(tài)，雖然大部分煙氣從大旁路側(cè)走掉，但仍會(huì)有少量煙氣流入設(shè)備內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間積累會(huì)造成設(shè)備腐蝕、堵塞。設(shè)備堵塞后，脫硫系統(tǒng)阻力增加，增壓風(fēng)機(jī)電耗增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)喘振、煙氣脫硫旁路煙氣擋板被迫打開(kāi)，甚至威脅到鍋爐安全運(yùn)行。所以，吹灰器應(yīng)定期（一般在2周左右）投運(yùn)，以排出設(shè)備內(nèi)積淀的雜物，并對(duì)軸承、滑軌等部件進(jìn)行潤(rùn)滑。

3 高速變頻吹灰器運(yùn)行建議

3.1 設(shè)計(jì)安裝

在項(xiàng)目?jī)?yōu)化改造中添加高速變頻吹灰器時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)設(shè)備安裝位置不理想、安裝機(jī)構(gòu)不合理、后期改造投資相對(duì)較大等問(wèn)題。為使設(shè)備發(fā)揮最優(yōu)效果，建議在新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)中全面考慮、一次到位，避免后期過(guò)多改造。

3.2 運(yùn)行維護(hù)

如果設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，對(duì)容易積灰的位置會(huì)持續(xù)吹掃，確保各設(shè)備健康、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)最大出力。如果設(shè)備間斷運(yùn)行，會(huì)造成相關(guān)設(shè)備熱交換不充分，易出現(xiàn)設(shè)備腐蝕及煙氣溫度上升等問(wèn)題。如果變頻聲波吹灰器在受熱面未被灰污時(shí)就開(kāi)始使用，效果會(huì)更加顯著。吹灰器不應(yīng)簡(jiǎn)單地理解為除灰工具，應(yīng)作為鍋爐運(yùn)行的重要輔助設(shè)備與鍋爐同步運(yùn)行。設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)該及時(shí)維護(hù)，避免問(wèn)題擴(kuò)大而造成設(shè)備損壞。

4 高速變頻吹灰器發(fā)展設(shè)想

在生產(chǎn)過(guò)程中，吹灰作業(yè)往往在設(shè)定條件下進(jìn)行，長(zhǎng)期工作后會(huì)發(fā)現(xiàn)煙道局部依然積灰嚴(yán)重。如果在煙道的適當(dāng)位置設(shè)置可視化視頻系統(tǒng)，可了解煙道內(nèi)的真實(shí)情況，在運(yùn)行吹灰器時(shí)有針對(duì)性地加強(qiáng)局部清洗，以提高吹灰工作的針對(duì)性，保證設(shè)備長(zhǎng)期高效運(yùn)行。

在可視環(huán)境下，利用高速變頻吹灰器同樣可完成其他很有價(jià)值的輔助工作。例如，在工作介質(zhì)中添加相應(yīng)的吹灰化學(xué)藥劑，可有針對(duì)性地吹去金屬表面的腐蝕層；化學(xué)藥劑與金屬反應(yīng)可在金屬表面生成保護(hù)層等?？商岣吖ぷ餍?、增強(qiáng)吹灰效果、提高換熱設(shè)備效能、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)論

煙道及熱交換面吹灰，是保證主機(jī)正常運(yùn)行，以及各工序按設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行的重要工作。在實(shí)際應(yīng)用中，保證高速變頻吹灰器設(shè)計(jì)可靠、設(shè)備選型正確、運(yùn)行操作穩(wěn)定合規(guī)，是發(fā)揮其最佳功效的重要保障。有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能目標(biāo)，并創(chuàng)造應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

［1］王振華.變音變頻聲波吹灰器在CFB鍋爐上的應(yīng)用［J］.節(jié)能，2011（3）：25-26.

［2］GBZ 38—2006職業(yè)性急性三氯乙烯中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］吳曉洲.吹灰器控制系統(tǒng)改造［J］.華電技術(shù)，2009，31（1）：50-52.

［4］郭浩杰，宋海燕.煙氣換熱器蒸汽吹掃系統(tǒng)改造分析［J］.華電技術(shù)，2012，34（1）：33-35.

［5］劉張鵬，甄宏偉，李相超.吹灰蒸汽參數(shù)對(duì)爐管近壁壓力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的影響［J］.華電技術(shù)，2012，34（3）：22-26.

（本文責(zé)編：白銀雷）

TK 223.27

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：1674-1951（2015）02-0052-02

許慶（1984—），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，助理工程師，從事火電項(xiàng)目管理方面的工作（E-mail：xuqing_CHD＠163. com）。

2014-08-28；

2015-01-12