生物质锅炉新闻动态
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燃气脉冲吹灰装置在水泥窑立式余热锅炉上的使用
发布时间：2013-10-25 08:38 来源：未知
我厂700t/d余热发电回转窑生产线采用立式余热锅炉，受热面炉管横向中心距为125～150mm，出窑废气标况下含尘浓度l50g/m3，温度9000C以上，窑灰中含有多种低熔点物质，以上因素增加了受热面炉管积灰堵塞的几率。为了正常运行，必须增加吹灰次数（初期，采用长伸缩蒸汽吹灰器），使管壁受到严重冲刷，导致爆管事故。自2001年11月投产以来，锅炉的积灰、堵塞与爆管问题一直是制约生产的瓶颈。为了解决这一难题，2003年1月份我们拆除了原吹灰器，安装了燃气脉冲吹灰装置，1年多来的运行表明，这对保证锅炉的安全正常运行起到了一定作用。
1、燃气脉冲吹灰装置的工作原理
利用一定比例的空气、乙炔混合气爆燃，瞬间产生的巨大能量和大量高速气体以声波和冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰、结渣脱落，达到清灰的目的。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、吹灰点布置及相关参数设置
2.1脉冲吹灰装置布置
脉冲吹灰装置布置见图1。共布置13处吹灰点，主要来解决挡灰管、凝渣管、过热器及第1组对流管束处的积灰、堵塞，其中：3号、4号、10号、11号支路采用旋转喷嘴，其它点为固定喷嘴。旋转喷嘴工作角度设置如图2，600、900、1200、2400、2700及3000为工作角度。
2.2相关参数设置
乙炔与空气爆炸极限理论上为1:10，调试时要根据实际情况进行调整，吹灰强度主要通过调节气体的混合比例和量来实现，各点的参数设置见表1。
2.3吹灰次数设置及调整
脉冲吹灰装置的工作顺序从：1号→13号，吹灰次数设置主要根据锅炉集灰情况而定，试运行初期吹灰周期为1次/6h，因锅炉积灰速度过快，灰量较大，输送设备常被灰粉堵塞，于2003年2月将吹灰周期调整为1次/4h，下灰量仍偏大，考虑到余热锅炉运行工况的特殊性，再次将吹灰周期调整为1次/2h。通过近1年多来的运行与摸索，认为正常情况下将吹灰周期定为1次/2h较适宜，如果遇到特殊情况（例如：回料量大、飞灰发黏及出口负压升高等），应及时调整吹灰次数及吹灰周期。
3、运行效果分析
3.1锅炉运行参数的变化
由于布置了脉冲吹灰器，受热面清灰到位，积灰程度减轻，吹灰前后锅炉的运行参数见表2。
1)从表2看：过热器前烟气温度明显下降，生产统计下降幅度平均在31℃左右；
2)省煤器后烟气温度及锅炉排烟温度略有下降；
3)每次吹灰后主蒸汽温度上升，基本能满足要求，高于450C时需要打开调节阀加水降温；
4)主蒸汽压力、汽包压力明显上升，生产统计上升幅度分别在0.13—0.93MPa、0.16～0.73MPa之间；
5)吹灰后锅炉进、出口的压力差不同程度下降，吹灰前压差值愈大下降幅度愈大，当压力差<392Pa时，变化不明显。
3.2生产情况
1)自从使用该吹灰装置以来，发电机平均负荷明显提高，表3为使用前后发电机负荷情况。
2)从表3可以看出，发电机负荷平均增加约73kW。运行期间锅炉前后压力差基本上在294—490Pa之间，能满足锅炉的运行要求。2003年2月23日~5月4日锅炉连续运行71d，创回转窑投产以来一次连续运行时间最长记录（据统计，自2001年2月1日~2003年1月11日，锅炉因堵塞、爆管共计停车27次，平均连续运行时间为22d，最长运行时间为52d)。使用后2003年1月和4月曾出现过2次堵塞现象，通过脉冲吹灰装置及时清理，虽没有彻底解决堵塞，但吹灰后锅炉负压有较大幅度下降，对缓解堵塞起到了一定作用，其运行数据见表4。
3)自从脉冲吹灰装置投运后，堵上了原有人工清灰口，系统漏风量减小，过热器前两侧烟气温度差明显减小。
3.3锅炉内积灰、堵塞情况
停炉检修期间，进炉内检查发现：积灰现象仍集中在高温过热器部位，其它部位基本上无积灰。挡灰管上积灰量较以前少，仅有少许灰渣；凝渣管、冷段过热器管子下部基本上无悬挂较长灰渣，管子纵向间隔中较干净。
热段过热器的堵塞主要发生在受热面中部，下面是脱落后架在炉管间的大块灰渣，上面为疏松的炉灰。吹灰喷嘴周围的炉墙及炉管均无损伤。
3.4运行费用与收益
3.4.1直接效益
1)乙炔消耗按平均3瓶／d计算，日消耗费用为：
101.5元／瓶x3瓶=304.5元。
2)由于发电机负荷的增加，使电费一项每天增加的效益为：73kWx24hx0.4元/kWh=700.8元。另外，由于停用了原有的4台蒸汽吹灰器，每天可节约至少9000kg除盐水，其效益估计在30元以上，这样每天的直接效益至少在730.8元以上。
日收益为：730.8元-304.5元=425.3元，年收益为：425.3元/dx365dx90%=14万元。
从上面的计算数据可看出，使用脉冲吹灰装置后其直接收益（增加的发电量效益与节约的除盐水效益）完全可以弥补乙炔消耗费用。
3.4.2间接收益
1)由于堵上原有的清灰孔，减少系统漏风，大大减缓了受热面管壁氧化与腐蚀程度，延长了过热器的寿命（原过热器在投入运行3月后发生爆管，其寿命仅为2年）；
2)该吹灰装置清灰范围大，效果较好，显著提高了锅炉热效率；
3)降低了工人的劳动强度，减少了事故隐患（指高温烟气伤人）；
4)减小了锅炉内烟气湿度（每天至少可减少9000kg蒸汽进入锅炉），改善了受热面的工作环境；
5)减少了因堵塞、爆管引起的停车次数，每月节约外用电费用至少在5 000—10 000元以上；
6)该系统的配置功率(1.59kW)较原蒸汽吹灰器(0.75kWx4=3kW)小，传动部位无须润滑，维护简单、费用低，工作区域清洁，可实现半自动化操作；
7)系统运行周期延长，保证了生产的连续性。
间接收益尚未考虑检修期间的人工、材料费用及其它费用。
4、经验与体会
1)乙炔瓶放置应严格按照《溶解乙炔气瓶安全监察规程》第七章“运输和使用”中有关规定，安放在通风、阴凉、易搬运和安全的地方；乙炔减压阀应选用大规格，确保能顶紧，杜绝使用过程中的乙炔泄漏现象。要加强对入库乙炔的验收工作，保证乙炔瓶压力能满足需要。
2)实践表明，吹灰强度不能小，吹灰周期不能过长，现有的1次/2h比较符合实际，否则管壁上积灰不能及时得到清理，易形成灰层堆积，一旦产生搭桥或结渣层过厚，则为时已晚，因此吹灰参数一旦确定后，不能随意调整。
3)我厂助燃用空气来自空压机，由于设备老化，过滤系统不正常，气体内含油量大，混合气体爆燃后在系统内形成难清理的炭层，影响系统的稳定性，因此必须定期对系统内部积炭进行清理，或采用离心鼓风机供给助燃空气，或在空气管路上加装滤油装置。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4)严格工艺制度，制定吹灰记录表，保证吹灰质量，利于锅炉的安全运行。有计划地对锅炉进行检修、清理，既保证设备的完好率，又保证始终较高的热效率。
5)影响发电机负荷的因素是多方面的，除从发电机负荷的变化看清灰效果外，还要考虑回转窑的运行状况、入炉烟气量的变化、汽轮机真空的高低及工人的操作等。
6)吹灰喷嘴的材料应采用耐热钢，保证其寿命及使用效果。
7)要从根本上解决锅炉的积灰堵塞问题，吹灰装置是解决堵塞的措施之一，还必须消除产生积灰堵塞的根源与途径。
