鍋爐聲波清灰器的應用實例
更新時間:2017-09-18 點擊次數:3861次概要:本文根據對新疆地區使用過聲波清灰器的鍋爐進行系統調查,研究了聲波清灰器使用成功的經驗和失敗的教訓,并總結在選用聲波清灰器方面的一些基本經驗,分析和設計了符合燃燒新疆地區煤種的鍋爐聲波清灰裝置,并推廣應用,取得了較好的使用效果。
伊犁二廠130t/h鍋爐,由于各種原因過熱器等受熱面積灰結渣嚴重,經過改造,燃燒已經穩定,但積灰仍很嚴重,長期靠蒸汽吹灰器維持運行??托聫S130t/h高壓爐,高低溫過熱器嚴重積灰結渣,雖使用振片式聲波清灰器,仍僅能維持80-90t/h負荷運行,瑪納斯電廠5,6號鍋爐,高溫過熱器及折煙角積灰,造成塌灰滅火事故,每3-4天就得降負荷清理堵塞的煙氣通道,每一次清理就要多燒油,少發電,損失8-10萬元。其他許多電廠,都不同程度的存在堵灰,結渣積灰問題。
1 基本情況
利用聲波技術,清除鍋爐內部管子上的積灰,已經有近30年的歷史,盡管如此,電廠鍋爐在選擇使用聲波清灰器時,仍有許多未被認識的區域,有許多不盡人意的問題,困擾著聲波清灰器的正常使用。每種聲波清灰器由于工作原理不同,它的工作范圍和特性也不盡相同,因此,清灰能力也不盡相同。
2 使用選擇
上述眾多產品中,如何選擇能符合本廠鍋爐適用的產品,應從以下幾個方面進行選擇。
2.1根據鍋爐的容量及鍋爐需要清灰的寬度,實際結渣積灰位置,選擇能力相當的聲波清灰器。根據我們多次試驗研究結論,能使水平管子上和鋼架上積灰飛揚下落的zui低聲壓級為135dB。因此,對鍋爐寬度方向的距離,即為清灰器要求的能量距離,以135dB為基數,根據聲波衰減規律,按兩臺清灰器相對布置,要求鍋爐zui低聲壓級為:
鍋爐容量 | 鍋爐寬度 | zui低聲壓級 |
t/h | mm | dB |
130 | 7000 | 145.0 |
210-220 | 7800 | 145.64 |
410-450 | 10500 | 148.56 |
670 | 12000 | 150.56 |
因此,聲壓級145dB,可滿足容量130t/h以下鍋爐的清灰要求,聲壓級151dB,可滿足容量670t/h以下鍋爐的清灰要求。
2.2 聲波清灰器的選擇:1 對小空間純積灰區,可選擇發聲強度較小的聲壓級145dB以下的聲波清灰器清除掉。2 對大中容量煤粉爐鍋爐,在屏式過熱器,凝渣管,高溫過熱器和低溫過熱器管上,掛在管子上的積灰,可以根據爐膛寬度,選用相應功率較大的聲波清灰器。3 對屏式過熱器,凝渣管,高低溫過熱器上堵塞管間的結渣性積灰,必須選用大于150dB大功率蒸汽型聲波清灰器清灰。
2.3 聲波清灰器的發聲頻率:聲波清灰器使用對象是鍋爐,鍋爐運行時使用聲波清灰器,不應對鍋爐部件安全運行帶來影響,為此我們核算了鍋爐管束的自振頻率,鍋爐管束自振頻率一般小于100Hz,大型鍋爐輕型爐墻的自振頻率一般為0.5-15Hz。利用低頻聲波進行清灰,一般認為聲波頻率越低,波長越長,能量衰減越慢,聲波可傳遞的較遠,對鍋爐清灰效果可能好一些,所以,前幾年設計的單孔噴注聲波清灰器,一般頻率選在100Hz以下,有的甚至低到16Hz,低于一般聲級計測試范圍,這為檢查產品質量,帶來很多不便,頻率選的越低,聲波頻率與鍋爐構件自振頻率產生共振的機會就越大,僅有頻率沒有能量就不會有清灰效果,增大能量,共振的危險性就會增大。利用高頻或中頻,會對增大主觀環境噪聲;為此聲波清灰器的清灰聲波頻率應該在125-250Hz范圍比較合適。
2.4 安裝時盡可能選擇相對布置,在運行使用過程發現清灰能量不足時,可實行調頻以增加清灰能力。
2.5 每臺清灰器單獨連續工作時間不得低于90秒,否則清灰效果不明顯。
2.6 聲波清灰器在爐墻外側部分,應有隔音罩,以減輕噪聲外泄。
總結上述對聲波清灰器的基本要求,對聲波清灰器的選擇的要素是:1 頻率125-250Hz。2 喇叭應安裝在爐墻上,拆裝方便。3 根據鍋爐寬度確定聲波清灰器線性聲壓級,35t/h鍋爐,聲壓級不低于141dB,670t/h鍋爐,聲壓級不低于151dB,高溫過熱器凝結的熔融焦渣,及結渣性積灰,聲壓級還必須進一步提高。4 防止噪聲外泄,聲波清灰器喇叭不宜過長,并要有隔音措施;鍋爐自身也應嚴格密封,減少噪聲泄漏。5 全自動程序控制運行,并可根據運行要求進行實時調控,設有過壓過流,短路保護。6 維護工作量小,耗氣量小。
正常情況,使用聲波清灰器可使鍋爐效率提高1-2%,對450t/h鍋爐每年可減少燃煤消耗4000-5000噸?,F將使用AS150系列聲波清灰器使用后的效益例舉如下:新疆石河子東熱電站,四號爐系四川鍋爐廠生產的130t/h煤粉鍋爐,爐膛尺寸6860*6860mm,中間貯倉室,乏氣送粉,四角噴燃,固態排渣,燃用本地煙煤。在2004年8月,在高低溫過熱器間安裝AS150蒸汽型聲波清灰器兩臺,相對布置,原設計要求蒸汽壓力1.3-2.0MPa,汽溫300-400℃,氣源使用汽機抽氣,壓力0.7-1.0MPa,汽溫325℃,由于冬季用抽汽供暖,所以實際運行壓力0.5MPa,聲波清灰器投運時,實際壓力僅0.4MPa。
報表分析依鍋爐負荷,過熱蒸汽減溫水流量,轉向室出口煙溫(過熱器后煙溫),和排煙溫度等四組抄表記錄數字,按小時做曲線表,轉向室出口煙溫和排煙溫度用甲乙側溫度平均統計。
由統計數據分析,鍋爐負荷即主蒸汽流量,變化平穩,過熱器后煙溫和排煙溫度自160℃下降到132-140℃,過熱器后煙溫由500-515℃下降到460-480℃,上述點對應減溫水流量,也有5-11t/h下降到1.9-2.8t/h。上述煙溫和減溫水流量變化,與過熱蒸汽流量無對應關系,因此,上述煙溫下降和減溫水流量下降與聲波清灰器工作有關,即聲波清灰器每六小時運行一次。
3 結言
1 清灰器運行后,對爐膛上部,凝渣管,高低溫過熱器及高溫省煤器都有清灰作用,鍋爐蒸發量不變,蒸發受熱面水的傳熱系數遠大于過熱蒸汽傳熱系數,蒸發受熱面吸熱量增加,引起過熱器相對吸熱量減小,因此減溫水量下降。2 為提高鍋爐整體運行效益,建議:增加清灰器的運行時間,由六小時運行一次,改為2-3小時運行一次,這樣平均排煙溫度可明顯下降,排煙溫度下降16-20℃,鍋爐效率可提高1-2%,每小時節煤150-170公斤,按每年運行6000小時計算,每年節約900噸。3 過熱器的聲波清灰器增加為四臺,省煤器等應根據集會情況增加聲波清灰器,可保障鍋爐長期安全經濟運行。