声波吹灰器在国内火电厂锅炉上的应用

黄永光

摘要：主要介绍声波吹灰器技术的工作原理，论述声波吹灰器技术在电厂燃煤锅炉应用中的优点。通过实践证明，声波吹灰器属于技术革新技术发展项目，为电站锅炉的安全、经济、高效运行提供可靠保障。

关键词：声波吹灰器;吹灰效果;技术保证;经济效益

一、声波吹灰器技术的工作原理

1、工作原理：布置在锅炉内部烟道内部的吹灰装置，使用无机械转动结构的腔体式声波吹灰器，成组布置于锅炉换热器之间，凭借蒸汽或压缩空气作为驱动源，产生高频高声强声波，全自动程控运行，利用声波特性达到清除锅炉积灰的目的。

二、声波吹灰器的技术特点

1、运行安全，不损管道

声波吹灰依靠声波的作用力使灰粒子和空气分子产生震荡，破坏和阻止灰粒子在热交换器表面接合，由静态变为动态，使之处于悬浮流化状态，随烟气的流动将其带走，为非接触方式来清除管道积灰，不会发生吹损管道的现象，延长了换热器管道的使用寿命，使锅炉能够长周期的安全、经济、稳定运行。

2、作用面广，吹灰全面

内置阵列式高声强声波吹灰器成组布置在烟道内锅炉吹灰系统作用范围广，声波吹灰无死角，吹灰效果达到了锅炉运行技术要求，提高了锅炉热效率。

3、运行费低，节能降耗

内置阵列式高声强声波吹灰装置系统工作压力仅为0.3MPa～0.7Mpa，运行时蒸汽耗量仅为传统机械式吹灰器的5%，节能效果明显。

4、运行简单，维护量低

內置阵列式高声强声波吹灰装置没有机械运动部件，有效降低维护工作量和维护成本。密封严实，清洁生产内置阵列式高声强声波吹灰装置管道与炉墙穿墙套管采用焊接密封，避免积灰外泄。

5、实时吹灰、优化吹灰

声波吹灰程控系统采用PLC控制并预留与DCS系统的接口，可独立运行，也可实现与电厂DCS的对接与并入。可实现程控吹灰、自动吹灰。因声波吹灰系统不会吹损换热器管道，故在锅炉吹灰优化系统控制下可实现按需吹灰，以使锅炉效率达到最佳。

三、声波吹灰器运行测试报告

内置阵列式高声强声波吹灰系统保证生产安全、有效清除烟道积灰的同时，及时的清灰对保证锅炉正常的排烟温度、提高锅炉效率起到显著效果。

以下是两例电科院对采用本技术改造后的锅炉分别进行相关测试出具的报告。

案例1、大唐太原第二热电厂7#、8#锅炉测试报告

对锅炉吹灰前后测试对比：

锅炉吹灰后

1、锅炉出汽量增加20吨/小时

2、锅炉热效率增加1%

3、锅炉排烟温度降低摄氏5度

案例2、华电大方电厂

吹灰后再热汽温明显上升20-30℃，排烟温度下降了10-20℃

四、技术应用和保障：

1、技术应用

声波吹灰器在国内200MW以上机组应用实例：

大唐太原第二热厂：200MW670t/h，7#9#炉（东锅），煤粉炉炉膛、高过至空预器;300MW1025t/h，10#11#炉（东锅），高过至省煤器、低温省煤器。

国电太原第一热电厂：300MW1025t/h，11#12#炉（波兰），煤粉炉一级再热器至省煤器;300MW1025t/h，13#炉（东锅），低过、低再、省煤器。

国电长治热电有限公司：330MW1150t/h，1#2#炉（东锅），高过至省煤器。

大唐马头热电有限公司：220MW670t/h，7#8#炉（东锅），煤粉炉高过至空预器。

国电承德热电有限公司：300MW1025t/h，1#炉（东锅），低过、低再、省煤器。

晋能保德煤电有限公司：660MW2100t/h，1#2#炉（上锅），低过、低再、省煤器。

2、技术保障

（1）通过在线监测和分析计算，实现受热面积灰污染程度的量化数据。

（2）当受热面积灰污染达到定值时，启动吹灰系统进行吹灰，实现按需吹灰，改变以往定时吹灰模式。操作界面简明直观，能够更具针对性的完成污染监测显示和吹灰优化指导。

（3）根据煤种的变化，做出相应的调整，以适应不同煤种的需要。

（4）通过监测、分析、计算，使吹灰频次更加合理，达到锅炉热效率的提高，为发电企业节能降耗发挥贡献。

五、经济效益分析

1、安全运行经济效益分析

锅炉使用传统蒸汽吹灰器，吹灰时蒸汽直接冲刷换热器管排，造成管排减薄，降低管排使用寿命，易形成锅炉管排泄露和爆管，造成锅炉非停事故的发生。锅炉吹灰系统投运5年以后，随着换热器管壁的减薄，如果按每2年因锅炉蒸汽吹灰器造成换热器管排泄露或爆管发生一次非停事故，以一台1065t/h锅炉（300MW机组）为例，将对电厂产生直接经济损失约在50万元以上，间接损失约在200万元以上。而使用声波吹灰器后，彻底消除了吹灰时造成换热器管排磨损和减薄，避免了锅炉换热器管排因吹灰造成的管排泄露和爆管事故的发生，延长了锅炉管排的使用寿命。

2、节约运行费用经济效益分析

同样以一台300MW机组（1025t/h锅炉）将竖井烟道原有36台长杆蒸汽吹灰器改造为36组内置阵列式高声强声波吹灰器进行为例：

（1）按吹灰系统日运行2次计算：

机组年运行4800小时，吹灰系统节约蒸汽10320吨，节约费用103万元;

机组年运行7200小时，吹灰系统节约蒸汽15480吨，节约费用154.8万;

（2）按吹灰系统日运行4次计算：

机组年运行4800小时，吹灰系统节约蒸汽20640吨，节约费用206.4万;

机组年运行7200小时，吹灰系统节约蒸汽30960吨，节约费用309.6万。

结束语：

声波吹灰器系统由多台发声器分布组成，彻底清除有效作用空间的积灰，结束人工清灰历史，取缔传统的蒸汽吹灰器，不存在机械卡死故障，操作简单，使用方便，维护工作量小。并以全自动工作方式运行，该产品的技术水平和性能指标均已达到国内外的先进水准。

参考文献

[1]《电站锅炉吹灰器运行现状及性能比较》 邓亚军 张维群

[2]《锅炉受热面的结灰机理和吹灰器的设置》 姜剑锋 钱静

[3]《锅炉吹灰器使用情况及研究》 黄莺 曹勇  崔占忠

[4]《初论吹灰器在锅炉上的应用》 晏鸿鹄.