260t/h循環(huán)流化床鍋爐脈沖吹灰器改造與應(yīng)用

大氣網(wǎng)訊:對(duì)燃煤鍋爐而言，尾部受熱面積灰是不可避免的。積灰嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使尾部受熱面?zhèn)鳠嵝式档?，鍋爐排煙溫度升高，降低鍋爐效率;受熱面積灰還會(huì)引起受熱面超溫而加劇受熱面腐蝕，縮短壽命;嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。該公司2×50MW機(jī)組，配DG260-9.81/540-1型

高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐，在尾部煙道依次布置有雙繞蛇形管束高溫過熱器、雙繞順列逆流布置的低溫過熱器、雙圈繞順列布置的三管組省煤器和臥式順列三回程管式空氣預(yù)熱器，設(shè)計(jì)預(yù)熱器出口煙溫147℃。

1、鍋爐聲波吹灰器運(yùn)行情況

投產(chǎn)時(shí)尾部煙道配備A公司18臺(tái)SCK-18A小聲波吹灰器。調(diào)試運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)吹灰效果很差，鍋爐均出現(xiàn)排煙溫度居高不下的問題，在夏季環(huán)境溫度較高鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，排煙溫度最高紀(jì)錄超過230℃，嚴(yán)重影響了鍋爐的整體效率。

2007~2008年，對(duì)鍋爐吹灰系統(tǒng)進(jìn)行技改，每臺(tái)鍋爐各加裝了6臺(tái)大功率BS-201旋笛式聲波吹灰器后，煙溫升高的趨勢雖有所緩解，但鍋爐的排煙溫度依然偏高，達(dá)174℃，仍能超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)約27℃。從煙氣溫度分布來看，旋風(fēng)分離器出口煙溫接近或稍高于設(shè)計(jì)值，而尾部煙道過熱器、省煤器及空預(yù)器出口煙溫則明顯高于設(shè)計(jì)值。綜合各方面的影響因素，可以初步斷定受熱面積灰嚴(yán)重是造成排煙溫度高的主要原因。

2、鍋爐尾部受熱面積灰產(chǎn)生的原理及措施

循環(huán)流化床鍋爐的飛灰量大，如果使用傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器，會(huì)增加煙氣的濕度，造成積灰板結(jié)，并加劇空預(yù)器等低溫受熱面的低溫腐蝕。從鍋爐尾部受熱面的狀況來看，所有尾部受熱面均有不同程度的積灰，尤其是省煤器和空氣預(yù)熱器積灰較為嚴(yán)重，上下管排間幾乎堵滿積灰。顯然原有的聲波吹灰器沒有起到應(yīng)有的作用。

通過反復(fù)觀察，發(fā)現(xiàn)在省煤器和空預(yù)器管排的背風(fēng)面存在大量的積灰，即使是比較靠近吹灰器的部位，也同樣存在不同程度的積灰。如圖1所示，最上面2~3排管表面比較干凈，而下面的管排在上下管間存有大量的積灰，絕大部分上下管排間隙中已堵滿積灰。

由于該型鍋爐受熱面大部分采用順列管排，而且管排橫向間距大于縱向間距，因此在縱向的兩列管排間存在一個(gè)順暢的氣流通道。這樣的設(shè)計(jì)可以有效減少煙氣的流通阻力，降低機(jī)組能耗。但這樣的結(jié)構(gòu)卻不利于聲波吹灰。因?yàn)楦咚倭鲃?dòng)的煙氣會(huì)在上下兩管間形成回流區(qū)，吸引飛灰向此處積聚，而聲波吹灰因能量較低且順于煙氣流向，作用于管排表面的能量已十分有限。雖然可以抑制飛灰的聚集，但卻無法完全阻止，下面管排迎風(fēng)和背風(fēng)面的積灰不能及時(shí)清除，從而形成如圖所示的管間積灰。此類積灰掩埋了管排近1/3的表面，并阻擋煙氣的橫向流動(dòng)，將管排隔成了一個(gè)個(gè)縱向煙氣走廊，由于熱阻增加，換熱效率大大降低。這是鍋爐排煙溫度居高不下的主要問題所在。

3、采用新型節(jié)能高效脈沖裝置及安裝使用

通過調(diào)研，采用JD智能單元脈沖吹灰器可有效降低循環(huán)流化床鍋爐的排煙溫度。2011年11月，該廠結(jié)合 # 1鍋爐A級(jí)檢修，實(shí)施JD智能單元脈沖吹灰器的改造，旋笛式聲波吹灰器型號(hào)、JD智能單元脈沖吹灰器設(shè)備技術(shù)規(guī)范，見表1。

該脈沖吹灰器的顯著優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的沖擊波攜帶有較高的能量，并伴有高速膨脹氣流。沖擊波的物理性狀屬球面波，嚴(yán)格意義上講本身無方向性。但沿沖擊波振面上的能量分布密度卻是矢量值，受爆振源所處狀態(tài)和空間等物理?xiàng)l件的影響而不同。但通過脈沖發(fā)生器及發(fā)射噴口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可使所產(chǎn)生的沖擊波強(qiáng)度及能流方向完全受控。

在脈沖噴口的控制下，沖擊波的主要能量被集中在朝向受熱面管排的波陣面半球上，見圖2。沖擊波同樣具有波動(dòng)的一切特性，與普通聲波吹灰器不同的是，沖擊波能量集中，強(qiáng)度衰減較慢。沖擊波經(jīng)過管排時(shí)，其波動(dòng)強(qiáng)度不會(huì)明顯減小，幾乎對(duì)管排周向的整個(gè)表面發(fā)生同樣強(qiáng)度的作用。因此對(duì)管排間各方向的積灰，都具有很好的清理作用。由此分析，對(duì)于順列管排的受熱面采用智能單元式燃?xì)饷}沖吹灰系統(tǒng)，可產(chǎn)生良好的脈沖吹灰效果，見表2。