吹灰器基礎知識1

1、吹灰器基礎知識（1）眾所周知，在鍋爐運行中采用吹灰器對受熱面進行定期吹掃，能減少附著于其上的結(jié)渣、積灰,控制煙氣污染，從而提高鍋爐效率與降低輔機電耗，就是實現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排指標的重要 突破口。吹灰器作為保持鍋爐受熱面清潔、提高傳熱效果、降低排煙溫度、保障安全經(jīng)濟運行的設備，其重要性已越來越受到重視。但就是關于吹灰器的知識您有足夠的了解與認識不？本帖將每天更新一個關于吹灰器的知識問答，供大家一起討論、學習，歡迎大家積極參與！問:火電廠現(xiàn)在用的都有哪些吹灰方式？答:電廠常用的吹灰方式有蒸汽吹灰器，聲波吹灰器、脈沖（激波）吹灰器、 壓縮空氣吹灰等等；寬泛的講，還可以算上水力除灰與機械振打等。其中電廠所

2、采用的吹灰器 90%以上就是蒸汽吹灰，在300MW 以上的大機組上幾 乎達 到100%;傳統(tǒng)的聲波吹灰方式整體只占很小的比重 ，但在小機組上也能占 到半壁江山；激波 吹灰器在小部分機組的空預器、尾部煙道等有加裝應用。問:請介紹傳統(tǒng)吹灰器的發(fā)展歷程 ？答:蒸汽吹灰器出現(xiàn)在 20世紀初的英法等國家的大型鍋爐上使用 ，現(xiàn)有戴蒙德與克萊 德兩個主流合資品牌，國內(nèi)廠家先后出現(xiàn)過多家都就是由于技術、 質(zhì)量等問題沒有得到業(yè)內(nèi) 專家的認可。聲波吹灰器起源于西方本世紀六十年代，八十年代傳入我國，國外以美國 GE、瑞典科康兩個品牌的膜片聲波吹灰器在國內(nèi)有一定的銷售市場。國產(chǎn)品牌廠家多達十多個，主要就是以中科院聲學

3、所開發(fā)研制出來的旋笛聲波吹灰器為主，形成以多名專家教授與不同廠家合彳,從而形成不同的品牌，主要分布在北京、江 蘇、河南、湖北等省。傳統(tǒng)聲波吹灰器在九 十年代曾經(jīng)在電廠興盛一時，后由于發(fā)電機組越建越大，而聲波吹灰器的聲功率卻沒有多大 的變化。其低運行成本與 安全可靠都被電廠所接受，但就是它的效果也令電廠產(chǎn)生了有恨鐵 不成鋼白感嘆！問:火電廠對當前主要使用的蒸汽吹灰器的愛恨交加”為哪般？答:火電廠的吹灰方式，幾十年來國內(nèi)一直被蒸汽吹灰器所壟斷，但事實上 蒸汽吹灰本身也存在很多問題，電廠人員對其就是又愛又恨。愛”就是因為多年來一直使用，確實能夠解決一定的灰、垢問題，也沒有其它好的替代產(chǎn) 品出現(xiàn)，已經(jīng)

4、形成了行業(yè)的思維定勢恨”就是因為高能耗、高維護量很多部位的灰垢焦不能徹底解決，以及所帶來的吹損而 易造成的四管爆破”等安全問題。問:可調(diào)頻強聲波吹灰器的原理與性能，它與傳統(tǒng)聲波吹灰器的區(qū)別 ？答:南京常榮公司通過市場調(diào)研后，在原來模擬航天飛行器發(fā)動機聲疲勞噪 聲設備高聲 強氣動發(fā)生器的基礎上，開發(fā)出了奧笛牌可調(diào)頻強聲波吹灰器，就是完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán) 的大功率、 可調(diào)頻等特點的高聲強聲波吹灰器。 它采用的就是 聲學泰斗馬大猷院士的電動 調(diào)制氣流揚聲器理論，就是完全模擬人類咽喉發(fā)聲理論 進行開發(fā)設計出的一款吹灰器。與傳統(tǒng)吹灰器的區(qū)別為：一、聲功率大：任何一個單一頻率的聲功率大約就是傳統(tǒng)聲波吹灰器

5、的幾百倍；二、可調(diào)頻：能夠根據(jù)鍋爐的不同部位的灰、垢、焦的共振頻率發(fā)出有針對性的聲波；三、自適應：能夠根據(jù)爐膛結(jié)灰的情況有針對性的發(fā)出吹掃頻率的大功率聲波；四、氣聲轉(zhuǎn)換效率高。問：怎么解決鍋爐折焰角處的吹灰器怎么布置的效果怎么樣？答:折焰角由于積灰位置的特殊性，一旦使用蒸汽吹灰器進行吹掃，則會大大增加水平煙 道高溫再熱器爆管的危險；傳統(tǒng)聲波吹灰器則因其聲功率小，聲能量衰減過快的缺陷，其聲 能量無法覆蓋水平煙道兩側(cè)寬達約十幾米的距離?？烧{(diào)頻高聲強聲波吹灰器只需布置2臺即可解決問題，做到區(qū)域全覆蓋問:高聲強聲波吹灰與蒸汽吹灰的區(qū)別 ？答:可調(diào)頻強聲波吹灰器的吹灰過程也就是能量轉(zhuǎn)換的過程，就是由電能

6、一一空 氣能聲能一一機械能轉(zhuǎn)換并傳遞而實現(xiàn)完成的 ，具體就是電能通過空氣壓縮機 轉(zhuǎn)換為空氣 能，再有可調(diào)頻強聲波吹灰器轉(zhuǎn)換為聲能 ，聲能通過空氣傳播到受聲 點后，與灰、垢、焦產(chǎn)生 共振的機械能來完成能量的傳遞過程。由于聲波傳播方式就是球面波吹灰沒有死角，沒有任何負面作用；而蒸汽吹灰器運行成本高，吹灰面小，一般背面不易吹到；伸縮吹灰時容易出現(xiàn)吹槍卡死， 從而引起點吹效應后產(chǎn)生試管爆破的安全事故，一般電廠每年都 會有一兩次這樣的安全事故。問:可調(diào)頻高聲強強聲波吹灰器的吹灰為什么需要頻率調(diào)節(jié)？答:火電廠的鍋爐及其尾部煙道在運行過程中，因負荷、煤質(zhì)的變化，煙氣 量、煙氣含塵量均在不停的變化，同時導致鍋

7、爐及其煙道內(nèi)的受熱面表面積的灰、垢、焦多少及其成分也就是在不斷變化著，因此她們的固有共振頻率也就是在不斷變化。而能夠有效激發(fā)其固有頻率振動起來，主要決定于頻率的吻合效應與足夠的功率，因此我們利用調(diào)頻技術使發(fā)出的聲能頻率保證在工作區(qū)間的吻合頻率，以 及在工作時把所有能量都集中在工作的頻率上，這樣就能夠使工作范圍內(nèi)的灰、垢、焦都能夠運動起來，并在運動時伴隨著氣流而不斷的沿著氣流方向運動，從而徹底地保證了受熱面的清潔。問:可調(diào)頻高聲強聲波吹灰器的特點？答:大功率：聲功率突破 50000聲瓦（傳統(tǒng)聲波吹灰器功率大概2000-4000聲瓦）；頻帶寬，可調(diào)頻：頻率可在10-10000HZ之間任意調(diào)節(jié)；作用

8、無死區(qū)：聲波可以繞射、反射、衍射等特性；聲波作用無吹損，無副作用；低能耗：使用壓縮空氣為介質(zhì)；實現(xiàn)自動控制；可遠程監(jiān)控，實現(xiàn)免維護；安全可靠：（距設備1m處）聲壓級不大于 85dB,整體使用壽命可達 10年以上。問：當前火電廠提高吹灰效率的必要性？答:火電廠就是把煤通過球磨機打成煤粉，通過一次風送入爐膛后進行燃燒，而爐膛四周 布滿了水冷壁管，在高溫區(qū)熔融、 半熔融狀態(tài)的灰粒粘附在水冷壁上，溫度低于灰粒熔點時便會形成結(jié)焦、結(jié)垢，隨著時間的推移，就會大面積結(jié)焦，嚴重影響鍋爐的熱交換效率，使煙氣 高溫區(qū)后移，熱交換效率下降。而往往在爐膛內(nèi)由于所掉的焦塊特別大，還會給爐膛帶來滅火的隱患。低溫區(qū)也特別需

9、要吹灰，主要就是受熱面管子上的大面積結(jié)灰結(jié)垢后，會影響鍋爐各受熱面的熱交換效率，嚴重時更就是影響到煙道內(nèi)的煙氣流動。問：蒸汽吹灰的缺點與劣勢 ？答:（1）蒸汽耗量大，蒸汽吹灰介質(zhì)壓力一般1、5MPa、150 C,耗汽量30100kg/min。例如，省煤器一般安裝 4臺吹灰器，每臺運行6分鐘,每臺耗 汽量73kg/min,總耗汽量為 1752kg。一臺300MW 機組鍋爐安裝100多臺蒸汽吹 灰器，按吹灰程序順序執(zhí)行吹灰，全面吹灰一次約需 3小時，總耗汽量約 60100t,要增加鍋爐昂貴白補給水量約1%,使水處理設備的運行費用提高；(2)旋轉(zhuǎn)伸縮式吹灰器的結(jié)構(gòu)復雜，工作條件差易磨易損件多，所以維

10、修費用高，據(jù)統(tǒng)計， 以10年為一周期，蒸汽吹灰維修費用比壓縮空氣吹灰高約70%;(3)蒸汽射流速度高，不斷卷吸周圍含塵高溫煙氣 ，直接沖刷到金屬受熱面上，致使受熱面磨損很嚴重，降低金屬受熱面的使用壽命；(4)特別就是過熱器部位的長伸縮式吹灰器容易卡澀，退不出來，吹損受熱 面管道。(5)吹灰時效果很明顯，一旦停止吹灰，受熱面上又很快積灰，這與蒸汽吹灰留有死角與不 徹底有關。因沿被吹掃管子長度與周界的不均勻吹掃，殘留的部分積灰就是進一步積灰的基礎，同時蒸汽也使灰粒容易粘到管子上，吹灰后很短 時間內(nèi)又恢復到吹灰前的積灰狀態(tài)，排煙溫度也逐漸恢復到吹灰前的水平。(6)一般蒸汽吹灰的有效吹掃半徑約為1、5

11、2、0米,吹掃面積有限，留有 吹掃不到的死角。為了滿足連續(xù)運行的要求 ，一臺300MW 機組的鍋爐需要布置100多臺長短桿蒸汽吹灰器，投資較大。(7)蒸汽吹灰增加排煙中水蒸氣含量 ，使尾部受熱面容易積灰與腐蝕 ，特 別就是處于末級 的空氣預熱器受熱面更容易積灰堵塞，有時不得不停爐清灰；另外蒸汽吹灰只能對疏松積灰 有作用，而對致密堅硬的粘性積灰效果很差。 因此在低溫受熱面布置吹灰器時很少會用到蒸 汽吹灰。問:可調(diào)頻強聲波吹灰器對爐內(nèi)設備就是否有損害？答:大千世界里任何物質(zhì)都就是有它的固有頻率，煙道內(nèi)的換熱元件、結(jié)構(gòu)支 撐件、 煙道壁等獨立結(jié)構(gòu)也都就是有它的固有頻率，理論上來分析它們大都就是在幾赫

12、茲以內(nèi)。而我們在爐膛、煙道內(nèi)的灰、垢、焦的固有頻率一般都就是在百到千赫茲之間，也就就是在語音聲波范圍內(nèi)，所以我們認為可調(diào)頻強聲波吹灰器在工作時不會對爐內(nèi)、煙道內(nèi)的設備產(chǎn)生損害。問:大功率的可調(diào)頻強聲波吹灰器對人體就是否有損害？答:一般大功率的聲波對人體有一定的危害，但就是可調(diào)頻強聲波吹灰器所發(fā)的聲波在爐內(nèi),爐壁的隔聲一般就有45dB,雖然可調(diào)頻強聲波吹灰器發(fā)出的就是語音聲波，但就是在爐壁外面測到的聲波卻不超過85dB,所以就是沒有危害的，而且人的耳朵也感覺不到就是噪由于爐膛與煙道里面的灰、垢、焦的共振頻率一般都就是在100Hz-2000Hz之間所以可調(diào)頻強聲波吹灰器所發(fā)出的聲波就是從100Hz

13、-2000Hz之間，也不存在 次聲與超聲的危害，三年多的項目實踐也證明了這一點。問:尾部煙道積灰成因及吹灰方式問題？答:鍋爐尾部豎井煙道受熱面處煙溫較低，低熔點灰已凝固成固體顆粒，此時在管子表面 形成的積灰就是松散灰。由于煙氣的沖刷作用，一般管子的迎風面不易積灰，而在背風面容易 形成積灰層。目前大型燃煤機組普遍使用蒸汽吹灰器，然而由于尾部煙道管排布置密集，蒸汽吹灰動能衰減快；蒸汽吹灰對受熱面吹損較大，為確保機組安全運行，避免四管爆裂事故發(fā)生， 蒸汽吹灰時間受到嚴格控制等原因 ，燃煤機組均存在不同程度的積灰問題。聲波振蕩除灰已經(jīng)被證明適用于小型燃煤鍋爐，但由于絕大部分聲波吹灰器聲功率小，頻率單一

14、，在大型燃煤機組上未產(chǎn)生良好的效果。ENSG-H-H型高聲強聲波吹灰器配套使用了 20Kw的高聲強發(fā)生器，其聲壓級可達158dB,有效吹灰半徑15m,可根據(jù)機組裝機容量 的不同進行優(yōu)化布置，從而使高強聲波覆蓋整個尾部煙道。尾部煙道低溫過熱器、再熱器、省煤器整體安裝 ENSG-H-H高聲強聲波吹灰器后，可全面清除受熱面積灰，提高鍋爐熱效率 約0、6%左右,同時降 低煙道阻力，更避免了管道因蒸汽吹損、 爆裂而引起安全事故。300MW 機組1年內(nèi)即可收回投資成本問:水平煙道積灰問題分析 ？答:水平煙道一般布置有高溫再熱器、高溫過熱器，因煙氣溫度較高，管束 表面的積灰屬于高溫積灰，分為內(nèi)層灰與外層灰兩

15、種。 其中，內(nèi)層灰為燒結(jié)灰，與管子粘結(jié)牢固，不易¥#除；外層 灰松散、容易清除。在水平煙道，除去高溫燒結(jié)積灰外，還由于折焰角斜坡角度過緩，導致斜坡處有大量松散灰 積聚,普遍高度可達2m,不但增大了煙道阻力，降低受熱面的換熱效率，而且一旦垮灰極可 能引起爐膛火焰滅失的安全事故。因此處采用蒸汽吹灰易引起爆管。而普通聲波吹灰器聲功率低，聲波衰減過快。水平煙道折焰角的積灰一直就是個難以解決的問題。ENSG-J-H型高聲強聲波吹灰器專為這一情況設計使用了聲功率達40Kw的高聲強氣動發(fā)生器淇聲壓級最高達 161dBo可根據(jù)積灰部位的不同有針對性的 進行吹灰器布置，也 可兩者兼顧，其布置方式同尾部

16、煙道吹灰。水平煙道整體加裝可調(diào)頻高聲強聲波吹灰器后 ，可全面清除水平煙道的積 灰、渣，將提高 鍋爐熱效率約 0、1%左右,并降低煙氣流通阻力，而且節(jié)約蒸汽能源的同時避免了吹損，提高 了鍋爐運行的安全性。 300MW 機組1年左右可收回 投資成本。吹灰器工作原理利用蒸汽、壓縮空氣或壓力水清除鍋爐受熱面上積灰與結(jié)渣的裝置。在鍋爐中，燃料燃燒后產(chǎn)生的部分灰渣會粘附在鍋爐受熱面上，影響傳熱效果，因而須經(jīng)常進行清灰。最為常見的清灰方法就是用吹灰器除灰 ，此外還有鋼珠除灰、振動除灰與聲波除灰等。用吹灰器定期吹 灰可改善傳熱效果，節(jié)約燃料12%,并可預防大量結(jié)渣與堵灰，提高鍋爐可用率。采用蒸汽或 壓縮空氣作為吹灰介質(zhì)的常用吹灰器主要有4種。長伸縮式吹灰器（見圖）:用于吹掃過熱器與再熱器（也有用于省煤器的）管束中的積灰。吹灰時吹灰管子與噴頭一面旋轉(zhuǎn)，一面伸入煙道。噴頭用拉瓦爾噴管式，蒸汽或空氣的噴射速度超過聲速 ，有效吹灰半徑約1、52米。 短伸縮式吹灰器：用于吹掃爐膛水冷壁管子表面的結(jié)渣與積灰。以上兩種吹灰器多數(shù)用于高