陳永福

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠1#閃速爐余熱鍋爐（下稱1#FFB）是由日本川崎重工設(shè)計(jì)制造的BLW-77型強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐，自1985年投產(chǎn)至今，已經(jīng)使用了三十多年［1-4］。1#FFB最初設(shè)計(jì)的除灰裝置包括吹灰器和連桿振打裝置，隨著產(chǎn)能的提升，鍋爐系統(tǒng)經(jīng)過了多次改造，除塵方式也由最開始的吹灰器加連桿振打除塵改為彈簧錘振打加燃?xì)饷}沖除塵，除塵效率大大提升，同時(shí)也提高了鍋爐的運(yùn)行效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

1#FFB設(shè)在閃速爐和電除塵器之間，主要作高溫?zé)煔庥酂峄厥蘸蜔煔獬龎m之用，為后續(xù)電除塵和煙氣制酸提供條件，起著承上啟下的作用。煙塵粘結(jié)、堆積一直是1#FFB所面臨的問題，清理難度大［5］。同時(shí)還會(huì)影響電收塵系統(tǒng)的運(yùn)行，2015年，鍋爐出口溫度長期在360℃以上，超出了設(shè)計(jì)值。為了能有效的降低鍋爐出口煙氣溫度，利用2015年年修期間引進(jìn)爆燃除塵系統(tǒng)，極大地改善了對流部的除塵效率，管束粘結(jié)現(xiàn)象也有好轉(zhuǎn)。

2 燃?xì)饷}沖除塵裝置簡介

燃?xì)饷}沖除塵裝置的特點(diǎn)：

燃?xì)饷}沖除塵裝置是應(yīng)用于發(fā)電、水泥、有色冶煉余熱鍋爐的一種非常合適的良好機(jī)型，具有能量轉(zhuǎn)換效率高，使用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)管理和操作運(yùn)行簡單等特點(diǎn)，越來越受到各大冶煉廠的推廣使用。

1#FFB對流部所應(yīng)用的是智能單元式燃?xì)饷}沖沖擊波吹灰器，其作用機(jī)理是將乙炔和空氣經(jīng)流量控制單元控制氣體在混配點(diǎn)火單元內(nèi)以適當(dāng)?shù)谋壤旌?，點(diǎn)火爆燃后生產(chǎn)一定強(qiáng)度的沖擊波，沖擊波能量可通過控制程序設(shè)定，并可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。沖擊波進(jìn)入發(fā)射器后，其強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，增強(qiáng)后的沖擊波速度在1500～3000m/s，約為聲速的2.5～3.5倍，最后沖擊波從發(fā)射口沖出，反復(fù)作用于積灰表面上，從而將積灰或灰垢擊落，將受熱面上的積灰清除。

燃?xì)饷}沖沖擊波吹灰裝置由五個(gè)部分組成，分別是燃?xì)夤┙o系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、沖擊波發(fā)生系統(tǒng)、沖擊波工作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

2.1 燃?xì)夤┙o系統(tǒng)

燃?xì)夤┙o系統(tǒng)由乙炔氣瓶、匯流排、乙炔減壓器、流量調(diào)節(jié)單元、電磁保護(hù)閥、機(jī)械阻火器和壓力表組成，負(fù)責(zé)燃?xì)獾墓┙o工作，該系統(tǒng)擁有兩級(jí)機(jī)械阻火保護(hù)裝置以確保該系統(tǒng)的安全運(yùn)行。具體配置如下：

圖1 燃?xì)夤┙o系統(tǒng)圖

2.2 空氣供給系統(tǒng)

空氣供給系統(tǒng)由空氣供給閥組（閘閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥、壓力表）組成，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的空氣供給。

2.3 流量控制系統(tǒng)

流量控制系統(tǒng)用于顯示空氣及乙炔的實(shí)時(shí)流量，更直觀地監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及調(diào)試各項(xiàng)參數(shù)。

2.4 沖擊波發(fā)生系統(tǒng)

沖擊波發(fā)生系統(tǒng)由機(jī)械阻火器、逆止閥、電磁閥、手動(dòng)球閥、過濾器、混合器和點(diǎn)火器組成。機(jī)械阻火器和逆止閥實(shí)現(xiàn)對燃?xì)夂涂諝庀到y(tǒng)的回火保護(hù)；電磁閥實(shí)現(xiàn)對每個(gè)工作點(diǎn)的有序控制并可實(shí)現(xiàn)氣源的快速開關(guān)；手動(dòng)球閥可實(shí)現(xiàn)對氣源流量的微調(diào)，使燃?xì)夂涂諝獾呐浔冗_(dá)到理想比例；過濾器能過濾掉氣源內(nèi)的雜質(zhì)，防止氣源內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入電磁閥，避免電磁閥因卡住后關(guān)不嚴(yán)而產(chǎn)生漏氣；混合器是燃?xì)夂涂諝饣旌系牡胤?；點(diǎn)火器是空氣和燃?xì)饣旌虾簏c(diǎn)燃的設(shè)備。

圖2 流量控制系統(tǒng)圖

圖3 沖擊波發(fā)生系統(tǒng)圖

2.5 沖擊波工作系統(tǒng)

它是由發(fā)射器和發(fā)射口組成的。發(fā)射器用于沖擊波強(qiáng)度的進(jìn)一步增強(qiáng)，沖擊波最后從發(fā)射口沖出，發(fā)射口的形狀可根據(jù)受熱面及積灰的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足不同要求。

圖4 脈沖噴嘴圖

2.6 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是由PLC控制柜和上位機(jī)組成。沖擊波吹灰裝置所有控制裝置全部安裝在控制柜中，通過對PLC的編程實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的所有工作參數(shù)的智能化運(yùn)行（工作次序、次數(shù)、時(shí)間間隔、能量調(diào)控和分配以及系統(tǒng)保護(hù)），控制柜可以布置在現(xiàn)場，也可以布置在集控室。上位機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)的串行口與控制柜進(jìn)行通訊。通過上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的控制，在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示吹灰工作的過程。

3 應(yīng)用情況及對比

3.1 爆燃除塵應(yīng)用前后對流部管束積灰情況對比

圖5為2015年年修時(shí)拍攝對流部管束照片，可以看到管束外部被厚厚的一層煙灰包裹，整個(gè)管束的傳熱能力下降，煙氣通過面積減小，導(dǎo)致鍋爐的排煙溫度上升，排煙系統(tǒng)壓差增大，影響電收塵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

圖6為2019年1月7日拍攝的對流管束的照片，可以看到管束上只有一層薄薄的松散煙灰。

一系統(tǒng)閃速爐余熱鍋爐對流管束的積灰一般為松散性積灰和粘附性積灰［6］，而燃?xì)饷}沖除塵裝置則能有效地除去對流管束的積灰，保證了鍋爐及排煙系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

圖5 燃?xì)饷}沖裝置應(yīng)用前管束照片

圖6 燃?xì)饷}沖裝置應(yīng)用前管束照片

3.2 對流部溫度可控

2015年，1#FFB對流部出口溫度居高不下，長期在360℃以上。引入脈沖除塵裝置后，1#FFB出口溫度可以控制在340℃上下，既保證了鍋爐系統(tǒng)的安全運(yùn)行，又能保證電收塵系統(tǒng)運(yùn)行在最佳溫度區(qū)間。

3.3 消除了對流部密封板漏煙，減少對流部的低溫腐蝕

2015年以前，由于鍋爐對流部出口溫度居高不下，彈簧錘振打運(yùn)行頻率極高，振打桿與管束密封板連接處開裂漏煙，漏煙處形成低溫腐蝕，爐管減薄，強(qiáng)度下降，導(dǎo)致爆管漏水，影響生產(chǎn)。引入脈沖除塵裝置后，對流部密封性好，有效地解決了這一問題。見表1。

表1 近幾年低溫腐蝕造成鍋爐對流部爐管漏水次數(shù)統(tǒng)計(jì)

3.4 三氧化硫發(fā)生率明顯下降

由表2可以看出，經(jīng)過2015年年底的改造后，三氧化硫發(fā)生率有明顯的下降。

表2 近幾年各季度三氧化硫發(fā)生率

4 結(jié)語

對于貴冶余熱鍋爐系統(tǒng)來說，脈沖除塵是一種新型的除塵裝置，從使用后的效果來看，這種除塵裝置的確適合有色冶煉余熱鍋爐的工況，不僅改善了整個(gè)排煙系統(tǒng)的工藝現(xiàn)狀，該系統(tǒng)低故障率和低維護(hù)成本也為工廠的降本增效助力。