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膜片声波吹灰器与脉冲、蒸汽吹灰器的比较分析

一、脉冲燃气吹灰器、蒸汽吹灰器及声波吹灰器的比较分析

       在电站锅炉设计中因锅炉结构及灰特点在锅炉受热面上主要煤粉锅炉的水冷壁、水平烟道处对流受热面、尾部对流受热面均会产生一定的灰粘灰及积灰。为了保证锅炉受热面传热效果达到设计值,就需对受热面进行除灰。根据锅炉受热面位置不同及环境(烟温)要求,而布置相应数量的吹灰器。目前电站、工业锅炉布置的吹灰装置主要有蒸汽式吹灰器脉冲式吹灰器声波式吹灰器及振打式除灰装置。

       从吹灰设备配套价格方面来讲,蒸汽吹灰器价格是脉冲燃气吹灰器价格的1.5-2.5倍,声波吹灰器的价格与脉冲吹灰器价格相当。

       电厂在实际运行过程中我国电站锅炉中大型机组(300MW)以上机组使用蒸汽吹灰器的超过50%国产机组为25%;而中小机组蒸汽吹灰器的投用率相对较低,因蒸汽吹灰器按工作环境温度及位置的不同分为炉膛(水冷壁)吹灰器、长伸缩(高温烟气区)吹灰器固定旋转低温区)吹灰器,因吹灰器设置在高温烟温区材质要求较高,成本高。因蒸汽吹灰增加了烟气的湿度,锅炉在低负荷时烟温较低,容易在省煤器或空预器处生泥浆状,造成腐蚀加重。同时机组补水多,运行费用高。而长伸缩吹灰器伸缩部分处于高温烟区容易弯曲造成卡死现象增加了维护量且热水锅炉不能使用。因此很多电厂在尾部受热面多数采用脉冲燃气吹灰器并取得了良好的吹灰效果及突出的经济效益。而声波吹灰器因其机理,对粘结性较强的灰作用小,因其工作原理决定了此种吹灰方式只对松散性的灰有效果;;故一般只投用在锅炉灰份粘性较小的尾部受热面或锅炉的脱硝装置上。


二、四种吹灰器技术参数运行现状和性能比较

1、蒸汽式吹灰器的原理:采用具有一定过热度低压蒸汽蒸汽经过喷口后直接对需要吹灰处受热面吹扫。

2、脉冲式吹灰器的原理:采用可燃气体的爆燃,短时间发出巨大声能和爆燃后产生的气体以声波和冲击波的形式达到除灰效果。

3、声波式吹灰器的原理:声波式吹灰器工作的原理是通过声波发生器将压缩空气转化为声波能通过传导管(喇叭)传入相应位置,以声波对积灰产生恒定振动达到除灰目的。

4、除灰振打装置:通过连杆将受热面蛇形低部连接固定,炉外设置机械重锤装置,通过重锤以低频锤击连杆带动受热面蛇形管振动从而达到除灰的目的。


三、使用范围及使用方式

1、蒸汽式吹灰器的使用范围及使用方式;水冷壁、对流管束;粘性灰松散灰。吹灰可由程控控制延烟气流动方向依次向后吹灰,也可就地控制进行单只吹灰,运行时间可根据灰的特点设置吹灰时间长度。

2、脉冲式吹灰器的使用范围及使用方式:对流管束,结渣、粘性灰松散灰。每只吹灰器运行1分钟左右,全炉吹灰时间一般不超过半小时可由程控或手动实现吹灰。

3、声波吹灰器的适用范围和运行方式:锅炉尾部受热面松散灰积灰效果明显。每个吹灰器运行1~2分钟左右,锅炉不停运行不止。

4、振打除灰的适用范围和运行方式:对流受热面,松散灰。持续运行。


四、优点

1、蒸汽式吹灰器的优点:吹灰效果明显,对粘结性不强或松散灰能很好的达到吹灰效果。

2、脉冲燃气吹灰器的优点:吹灰效果干净,彻底吹灰频率低;操作方便,基本不需维护。

3、声波吹灰器的优点:投资成本小、占地面积小、采用空气作为吹灰介质,使用安全可靠。


五、缺点

1、蒸汽式吹灰器的缺点:投资大吹灰汽流须直接作用于管壁或管束上,吹灰范围较小;因吹灰直接作用于管壁上,容易产生磨损;维护费用大。

2、脉冲燃气吹灰器的主要缺点:目前此种方式还无法应用在炉膛内,乙炔气罐的搬运增加了一些工作量。气体可燃,不太安全。

3、声波式吹灰器的缺点:因其运行方式需连续运行,振动膜片(膜片式)易损坏;


六、设备估算造价的比较

蒸汽吹灰器的造价约为脉冲燃气吹灰器造价的1.5~2.5倍(含吹灰装置减压站等汽源设备,电控系统等)声波吹灰器造价比脉冲吹灰器价格相当。


七、正常运行费用比较

蒸汽吹灰器的运行成本约为脉冲燃气吹灰器运行成本的十几倍。脉冲吹灰器运行成本增加了乙炔气耗量,虽然空气耗量方面声波吹灰器是脉冲吹灰器的5~7倍。声波吹灰器只使用压缩空气,运行成本最低。


八、投资回收期

蒸汽吹灰器的回收周期为最长。脉冲燃气吹灰器的回收同期为2-3年,声波吹灰器的回收周期为1年左右。


九、结束语

综上所述,在电站锅炉上选择吹灰器形式应该根据煤的成灰特性(粘结性高低等方面合理选择,使锅炉能够很好的吹灰效果,并能够安全长期稳定运行。同时考虑吹灰设备的可靠性,减小因吹灰装置对锅炉连续运行的影响。选择合适的吹灰装置,保证锅炉受热面的传热效果,提高锅炉效率增加电厂市场竞争力。

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