声波清灰器在循环流化床锅炉上的应用

一 循环流化床锅炉的特点

  循环流化床锅炉以燃烧劣质煤和煤矸石为主，发热量可降低到900-2000kcal/kg，也可燃烧有可燃物的粉煤灰，炉渣及垃圾，因此国内目前新安装小型锅炉以循环流化床锅炉为主。国内生产的410t/h循环流化床锅炉已经成熟。循环流化床锅炉以其*的优点，正在被电厂大量采用。

（1）循环流化床采用了低温燃烧和分段燃烧，燃烧温度一般控制在850℃左右，燃烧过程中同时完成脱硫，脱硫率可达90%以上，氮氧化物较常规煤粉炉下降80%不用单独配脱硫脱硝装置，使电厂的投资费用大幅度降低。

（2）循环流化床要求入炉燃料一般在6-10mm以下，石灰石颗粒1mm以下，所以燃料设备及系统都比较简单，一个给料点就可以满足135t/h锅炉蒸发量的需要，有利于大型化发展。

（3）操作灵活方便，负荷变动能力大，zui低负荷可降至额定负荷的25%-30%，完满足锅炉机组调峰运行的要求。

二 声波清灰器的工作原理

  声波吹灰是通过声波能量的作用，使锅炉内需要除灰区域中的气体分子与粉尘颗粒产生反复震荡，破坏粉尘粒子与热交换面以及粒子之间的结合力，通过烟气流的冲刷是灰分处于悬浮状态，被烟气流带走，炉膛结渣主要是粉尘颗粒积聚烧结而成。

三 声波清灰器的主要性能

   选用多孔喷注式声波清灰器主要性能如下：通过程控系统可调，声压级>155dB，作用范围：前7-9米，上下4-6米。

四 声波清灰器在循环流化床锅炉上的应用案例

   循环流化床锅炉烧烟煤，一般床温为850℃-950℃，炉膛出口温度600-700℃，返料温度为250-300℃，由于循环流化床锅炉整体温度不高，因此锅炉在正常运行，炉内结渣结焦的机率不高，但过热器及后部省煤器及空气预热器受热面积灰机率比较高，特备遇到碱性化合物含量比较高的煤种及含硫量高的煤种，含硫量增高，煤种水分增高，烟气露点增高，空气预热器将严重积灰堵塞。采用声波清灰器，由于循环流化床锅炉炉膛烟气中粉煤灰浓度高，属低温燃烧，一般不会造成炉膛结渣和结焦。而低温过热器，省煤器，一般积灰严重，在空气预热器等部位也会因烟气露点造成堵灰，因此必须采用大功率声波清灰器。150-

   DFQ-75型声波清灰器属于多孔喷注发声的声波清灰器，一米声强能达到150-155dB，是用于煤粉和循环流化床锅炉清除锅炉内部积灰产品，也能用于水泥行业余热锅炉清除结渣性积灰清灰等。已有上千台声波清灰器在全国一百四十多台锅炉上成功运行经验，清灰器效果非常明显。

   声波清灰器能解决低温空气预热器结露堵灰问题。更能解决低温过热器和省煤器常规积灰问题。通过调频能使声波清灰器工作在声波发生器与喇叭截止频率共振点，能使声压级提高3-6dB，使声波清灰器处于*运行状态。通过两台声波清灰器同时工作，还能使有效声场声压增高3dB，以提高清灰效果。

4.1 使用实例一

    新疆玛纳斯奥洋科技有限公司动力分厂，安装75T/H循环流化床锅炉两台，在2009年9月分别在每台锅炉过热器，安装DFQ-75空气型声波清灰器各六台。使用半年时间之后，对2#炉停用期和使用期运行报表进行分析，对比结果如下：

（1）锅炉负荷由外界因素而定，未运行声波清灰器时锅炉负荷比运行声波清灰器时大4.45t/h，相应高温过热器前烟温增高694.29-682.4=11.89℃。

（2）使用后锅炉负荷增加，过热器后烟温也应增加11.89℃，在不使用声波清灰器时实际过热器后烟温也应增加11.89℃。

（3）在使用声波清灰器后，实际过热器前后烟温差33.5℃，因此使用声波清灰器降低过热器后烟温应为33.5-11.89=21.61℃。

（4）高温过热器前烟温和低温过热器后的烟温降，在未使用声波清灰器时为227.89℃，在使用声波清灰器后的烟温降为249.5℃，由于声波清灰器的清洁作用，使过热器增加吸热量的烟温降也为249.5-227.89=21.61℃，两种计算方式，结果是相同的。

（5）使用声波清灰器后，过热蒸汽温度增加416-374.75=41.75℃，说明过热器清洁程度增加，使每公斤蒸汽热量增加23Kcal热量，按平均负荷60t/h计算，将增加蒸汽热量138000Kcal/h，也就是增加发电量160kw/h。按每年运行7000小时计算，将增加发电量112万度，按照每度点0.5元计算，每年节约费用56万元。

（6）过热器安装声波清灰器，一般对排烟温度降低不很明显，统计表在使用声波清灰器后降低排烟温度9.52℃，扣除负荷因素，约降低排烟温度5-6℃，按过量空气系数a=1.3计算，约能提高锅炉效率0.4%，按60t/h负荷计算，每小时约能节煤40-50kg左右。年节约煤350吨。

4.2 使用实例二

新疆华泰重工化工热电厂75t/h循环流化床锅炉尾部烟道内积灰情况较重，影响到锅炉的正常出力及效率降低，增加原料使用量。声波清灰器的安装有效的提高了锅炉运行期间的出力，延长锅炉运行周期。4台75/h循环流化床锅炉尾部烟道内积灰情况较重，影响到锅炉的正常出力，降低锅炉效率，增加原料使用量，产生额外的成本费用，此问题已经影响到锅炉的正常运行及检修周期，该公司领导相当重视此问题，必须解决锅炉尾部烟道内的积灰问题。2009年11月对新疆华泰重工化工热电厂的75t/h循环流化床（4#）锅炉，安装了DFQ-100声波清灰器12台，分别安装在高温过热器，低温过热器，空气预热器。在使用了一段时间后，分别统计4#锅炉停用期间与使用期间的运行数据进行分析，取得经济效益和社会效益结果如下：

（1）停用蒸汽吹灰器，使用声波清灰器后，负荷有所增加0.5-1t/h，高过处烟温降低12-18℃，排烟温度降低3.8℃。

（2）使用声波清灰器后，过热蒸汽温度增加8℃，说明过热器清洁程度增加，每公斤蒸汽热量增加4.4Kcal/kg，按平均负荷56t/h计算，将增加蒸汽热量24640Kcal/kg，也就是增加发电量28.5kw/h，按全年运行7000小时计算，将增加发电量19.95万度电，按每度电0.5元计算，每年可节约费用9.75万元。4台锅炉每年节约费用39万元。

（3）尾部烟道排烟温度降低约3.8℃，按过量空气系数a=1.3计算，约能提高锅炉效率0.191%，按56t/h负荷计算，每小时约能节煤13.9kg，全年运行7000小时，年节约燃煤97.3吨，四台锅炉计算年节约煤389.2吨。

（4）环境效果项目实施完毕后，尾部烟道内部积灰明显减少，年运行7000小时时四台锅炉计算年节煤389.2吨，年减少粉尘排放3.89吨，年减少二氧化碳排放934.08吨，年减少二氧化硫排放8.17吨，减少氮氧化物排放3.63吨（2011年中电联公布数据计算）。

（5）通过停炉后对锅炉内部的检查发现，过热器省煤器层积灰明显降低，空气预热器两侧积灰也明显减少，所以，使用该声波清灰器效果明显。现在DFQ-100声波清灰器产品已经在山东临沂，玛纳斯奥洋科技，华泰重工热电厂等近20多台不同型号的循环流化床锅炉上使用，清灰效果非常显著，为电厂降低了煤耗，节约了资金，并取得了较好的经济和社会效益。