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锅炉声波清灰器的应用实例

发布时间:2017-09-15   点击次数:2032次

概要:本文根据对新疆地区使用过声波清灰器的锅炉进行系统调查,研究了声波清灰器使用成功的经验和失败的教训,并总结在选用声波清灰器方面的一些基本经验,分析和设计了符合燃烧新疆地区煤种的锅炉声波清灰装置,并推广应用,取得了较好的使用效果。

       伊犁二厂130t/h锅炉,由于各种原因过热器等受热面积灰结渣严重,经过改造,燃烧已经稳定,但积灰仍很严重,长期靠蒸汽吹灰器维持运行。奎屯新厂130t/h高压炉,高低温过热器严重积灰结渣,虽使用振片式声波清灰器,仍仅能维持80-90t/h负荷运行,玛纳斯电厂5,6号锅炉,高温过热器及折烟角积灰,造成塌灰灭火事故,每3-4天就得降负荷清理堵塞的烟气通道,每一次清理就要多烧油,少发电,损失8-10万元。其他许多电厂,都不同程度的存在堵灰,结渣积灰问题。

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 基本情况

利用声波技术,清除锅炉内部管子上的积灰,已经有近30年的历史,尽管如此,电厂锅炉在选择使用声波清灰器时,仍有许多未被认识的区域,有许多不尽人意的问题,困扰着声波清灰器的正常使用。每种声波清灰器由于工作原理不同,它的工作范围和特性也不尽相同,因此,清灰能力也不尽相同。

2 使用选择

上述众多产品中,如何选择能符合本厂锅炉适用的产品,应从以下几个方面进行选择。

2.1根据锅炉的容量及锅炉需要清灰的宽度,实际结渣积灰位置,选择能力相当的声波清灰器。根据我们多次试验研究结论,能使水平管子上和钢架上积灰飞扬下落的zui低声压级为135dB。因此,对锅炉宽度方向的距离,即为清灰器要求的能量距离,以135dB为基数,根据声波衰减规律,按两台清灰器相对布置,要求锅炉zui低声压级为:

锅炉容量锅炉宽度zui低声压级
t/hmmdB
1307000145.0
210-2207800145.64
410-45010500148.56
67012000150.56

 因此,声压级145dB,可满足容量130t/h以下锅炉的清灰要求,声压级151dB,可满足容量670t/h以下锅炉的清灰要求。

2.2 声波清灰器的选择:1 对小空间纯积灰区,可选择发声强度较小的声压级145dB以下的声波清灰器清除掉。2 对大中容量煤粉炉锅炉,在屏式过热器,凝渣管,高温过热器和低温过热器管上,挂在管子上的积灰,可以根据炉膛宽度,选用相应功率较大的声波清灰器。3 对屏式过热器,凝渣管,高低温过热器上堵塞管间的结渣性积灰,必须选用大于150dB大功率蒸汽型声波清灰器清灰。

2.3 声波清灰器的发声频率:声波清灰器使用对象是锅炉,锅炉运行时使用声波清灰器,不应对锅炉部件安全运行带来影响,为此我们核算了锅炉管束的自振频率,锅炉管束自振频率一般小于100Hz,大型锅炉轻型炉墙的自振频率一般为0.5-15Hz。利用低频声波进行清灰,一般认为声波频率越低,波长越长,能量衰减越慢,声波可传递的较远,对锅炉清灰效果可能好一些,所以,前几年设计的单孔喷注声波清灰器,一般频率选在100Hz以下,有的甚至低到16Hz,低于一般声级计测试范围,这为检查产品质量,带来很多不便,频率选的越低,声波频率与锅炉构件自振频率产生共振的机会就越大,仅有频率没有能量就不会有清灰效果,增大能量,共振的危险性就会增大。利用高频或中频,会对增大主观环境噪声;为此声波清灰器的清灰声波频率应该在125-250Hz范围比较合适。

2.4 安装时尽可能选择相对布置,在运行使用过程发现清灰能量不足时,可实行调频以增加清灰能力。

2.5 每台清灰器单独连续工作时间不得低于90秒,否则清灰效果不明显。

2.6 声波清灰器在炉墙外侧部分,应有隔音罩,以减轻噪声外泄。

      总结上述对声波清灰器的基本要求,对声波清灰器的选择的要素是:1 频率125-250Hz。2 喇叭应安装在炉墙上,拆装方便。3 根据锅炉宽度确定声波清灰器线性声压级,35t/h锅炉,声压级不低于141dB,670t/h锅炉,声压级不低于151dB,高温过热器凝结的熔融焦渣,及结渣性积灰,声压级还必须进一步提高。4 防止噪声外泄,声波清灰器喇叭不宜过长,并要有隔音措施;锅炉自身也应严格密封,减少噪声泄漏。5 全自动程序控制运行,并可根据运行要求进行实时调控,设有过压过流,短路保护。6 维护工作量小,耗气量小。

正常情况,使用声波清灰器可使锅炉效率提高1-2%,对450t/h锅炉每年可减少燃煤消耗4000-5000吨。现将使用AS150系列声波清灰器使用后的效益例举如下:新疆石河子东热电站,四号炉系四川锅炉厂生产的130t/h煤粉锅炉,炉膛尺寸6860*6860mm,中间贮仓室,乏气送粉,四角喷燃,固态排渣,燃用本地烟煤。在2004年8月,在高低温过热器间安装AS150蒸汽型声波清灰器两台,相对布置,原设计要求蒸汽压力1.3-2.0MPa,汽温300-400℃,气源使用汽机抽气,压力0.7-1.0MPa,汽温325℃,由于冬季用抽汽供暖,所以实际运行压力0.5MPa,声波清灰器投运时,实际压力仅0.4MPa。

    报表分析依锅炉负荷,过热蒸汽减温水流量,转向室出口烟温(过热器后烟温),和排烟温度等四组抄表记录数字,按小时做曲线表,转向室出口烟温和排烟温度用甲乙侧温度平均统计。

    由统计数据分析,锅炉负荷即主蒸汽流量,变化平稳,过热器后烟温和排烟温度自160℃下降到132-140℃,过热器后烟温由500-515℃下降到460-480℃,上述点对应减温水流量,也有5-11t/h下降到1.9-2.8t/h。上述烟温和减温水流量变化,与过热蒸汽流量无对应关系,因此,上述烟温下降和减温水流量下降与声波清灰器工作有关,即声波清灰器每六小时运行一次。

3 结言

  1 清灰器运行后,对炉膛上部,凝渣管,高低温过热器及高温省煤器都有清灰作用,锅炉蒸发量不变,蒸发受热面水的传热系数远大于过热蒸汽传热系数,蒸发受热面吸热量增加,引起过热器相对吸热量减小,因此减温水量下降。2 为提高锅炉整体运行效益,建议:增加清灰器的运行时间,由六小时运行一次,改为2-3小时运行一次,这样平均排烟温度可明显下降,排烟温度下降16-20℃,锅炉效率可提高1-2%,每小时节煤150-170公斤,按每年运行6000小时计算,每年节约900吨。3 过热器的声波清灰器增加为四台,省煤器等应根据集会情况增加声波清灰器,可保障锅炉长期安全经济运行。

 

 


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