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电厂锅炉吹灰系统组成及功能详解
目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。蒸汽吹灰器为传统吹灰器，目前使用数量最多，由于结构和介质的特点，加上高温环境的影响，吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象，设备故障率相对较高，要求维护水平较高；声波吹灰器，由于能量不足（目前最大声能在140分贝左右），与灰粒的固有频率差别很大，与积灰特性不适应，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的积灰，只能在其吹灰时阻止积灰的产生，造成锅炉受热面积灰严重，排烟温度升高，从而大大降低了锅炉热效率。
根据火电机组多年来运行经验表明，正确使用吹灰器对防止和清除锅炉水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器管外结渣和积灰有明显作用，对提高锅炉热效率和锅炉安全运行有明显的效果。
吹灰器的维护方法
　　对吹灰器进行维修时，必须先切断电源，关闭吹灰器阀门前的蒸汽管路阀，以防吹灰器自行启动或其它电器事故。
　　1、定期检查各密封处有漏汽现象。如有泄漏，可适当调整填料的压紧度；若调整仍无法解决的问题时，可更换填料密封圈。当更换空心轴处的聚四氟乙烯密封圈时，V型开口应朝阀杆方向装人。
　　2、若阀门关闭后仍有泄漏，则表明阀座环与阀瓣的结合面磨损或变形，一般要重新研磨密封面；若密封面损坏到研磨不足以解决时，必须更换阀体。
　　3、定期加润滑油脂。减速箱半处一次，启动臂、铜套处每周一次。
　　4、吹灰器应每年解体一次，经常检查行程开关，定期清理吹灰器上的积灰。
5、如电机负载过重，应检查吹灰枪是否弯曲。如有弯曲应及时取出校直。

1 锅炉安装吹灰器的必要性
　　对燃煤锅炉而言，炉膛燃烧水冷壁结焦，高温过热器及再热器挂焦，尾部受热面积灰是常见的不可避免的现象。水冷壁结焦严重时，大渣使冷渣斗蓬住无法排渣；高温过热器和再热器结焦严重时，会使部分受热面间烟气通廊堵死；尾部受热面积灰严重时，会使过热器、再热器、省煤器、空预器传热效率降低，锅炉排烟温度升 高，锅炉效率降低；受热面结焦、积灰还会引起受热面超温，加剧受热面腐蚀，缩短受热面寿命，严重时会影响锅炉的正常运行，甚至影响到巡检人员的人身安全。因此，结焦、积灰是燃煤电站锅炉运行中存在的难题，在锅炉设计时均配有一定数量的吹灰器，常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃气脉冲激波吹灰器、声波吹灰器。下 面就以上三种吹灰器的工作原理、技术特点、应用范围发表一下自己的看法。
2 蒸汽吹灰器
　　2.1 工作原理
　　蒸汽吹灰器的工作原理是利用高温高压蒸汽流经连续变化的旋转喷头高速喷出，产生较大冲击力吹掉受热面上的积灰，随烟气带走，沉积的渣块破碎脱落。
　　2.2 主要型式
　　蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器和程控装置三部分组成；蒸汽吹灰器的型式有炉膛吹灰器、长伸缩式吹灰器和空预器吹灰器。蒸汽吹灰器均为电动驱动，阀门开启为机械式，配有蒸汽开度微调装置来调整吹扫蒸汽压力和流量，吹灰管为耐热合金钢。各种吹灰器的主要性能参数见表1。

表1 蒸汽吹灰器主要性能参数
序号
项目
单位
炉膛吹灰器
长伸缩式吹灰器
空预器吹灰器
1
型号
/

不同厂家型号不同

2
行程
mm
255~400
~10000
~1300
3
吹灰角度

360
360
垂直向上
4
有效吹扫半径
mm
~2000
~2000
1200~1500
5
每次吹扫时间
s
20~25
300~600
~1800
6
汽耗率
kg/min
66~70
36~100
70~90
7
吹扫蒸汽压力
MPa
0.8~1.98
0.8~1.98
0.8~1.98
　2.3 技术性能特点
　　蒸汽吹灰器作为一种传统的吹灰方式，高温高压蒸汽直接吹扫受热面，对清除受热面的积灰和挂渣都有较好的作用，对结渣性强、灰熔点低的灰效果也很好。其主要优缺点如下：
　　优点：(1) 可以布置在锅炉各个部位，能对炉膛、水平烟边、尾部竖井的受热面直接进行吹灰。
　　(2) 对结渣、灰熔点低和较粘的灰效果也很好。
　　(3) 蒸汽直接从锅炉引接，按设定程序运行吹灰。
　　(4) 短吹灰器运行可靠，长吹灰器也较为可靠。
缺点：
（1）吹灰耗费蒸汽，降低了烟气露点，增加了锅炉补给水。
　　（2）吹灰只能清除所吹到的受热面，吹灰有死角。
（3）长伸缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩，蒸汽吹伤受热面引起爆管，且维护量大，结构尺寸大，占用较大的空间位置。
燃气脉冲激波吹灰器
　　3.1 工作原理
　　燃气脉冲激波吹灰器的工作原理是利用空气和可燃气体（如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等）以适当的比列混合，在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃, 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。

　燃气脉冲激波吹灰器的不足
　　但是该技术也存在一定的不足，首先在锅炉上的应用范围很窄，由于爆燃后极易卷吸高温烟气和燃气泄漏等方面的考虑目前还只能应用于温度相对较低的尾部烟道下部（如空预器等）。其次存在一定的安全隐患，由于工作介质为可燃气体，一旦设计结构不合理，生产质量有问题，都易引起可燃气体的泄漏，从而造成炉膛或环境发生安全事故。第三系统较为复杂，对控制系统的要求很高。第四没有稳定气源，需定期更换。
优点：
（1）冲击波能量大，既适合松散性积灰又适合粘结性积灰。
　　（2）整个系统简单，无转动机械，运行程序化，检修工作量小。
　　（3）结构尺寸小，占用较小的空间位置。
缺点：（1）吹灰消耗燃气，需定期更换供气设备。
　　（2）吹灰主要对垂直冲刷面作用大，吹灰有死角。
（3）吹灰长期冲刷固定的受热面，燃气须注意安全。

声波吹灰器

现在主流声波吹灰器 洛阳万山
4.1 工作原理
　　声波吹灰器有双音双频声波吹灰器和单音单频声波吹灰器两种，其发声原理不尽相同，双音双频声波吹灰器是将压缩空气流经一个高音高频发声哨产生的高音高频声波和一个低音低频声波发生罩反射形成的低音低频声波进行耦合叠加产生双音双频带状频率声波；单音单频声波吹灰器是将压缩空气或蒸汽流经金属膜片、旋笛、发 声共振腔或其它声波发生组件产生很强的声音；声波在烟道或炉膛内传播，牵动烟气中的灰粒同步振动，在声波振动及疲劳反复累计作用下，使微小的灰粒难以靠近积灰面，也使沉积在受热面上的灰尘破坏剥离，从而达到清灰的目的。

优点：
（1）利用声波与灰粒及积灰发生振动和共振，适合松散性积灰。
　　（2）吹灰器简单可靠，无转动机械，运行程序化，维修工作量很少。
　　（3）声波可以达到其它吹灰器难以达到的位置，不留死角。
（4）对受热面管壁无吹损、无腐蚀，运行成本低。
缺点：
（1）产生的声能能量有限，影响了其使用范围。

三种吹灰器的比较
　　根据三种吹灰器工作原理、技术特点及实际应用情况，其主要技术性能比较见表3。

表3 技术性能比较
吹灰器名称
蒸汽吹灰器
燃气脉冲激波吹灰器
声波吹灰器
吹灰介质
蒸汽
乙炔或液化
压缩空气或蒸汽
应用部位
炉膛、过热器、
　　省煤器、空气预热器
过热器、省煤器、空气预热器
过热器、省煤器、空气预热器
使用范围
结渣、松散性灰
　　及粘性灰
松散性灰及粘性灰
松散性灰
运行方式
每隔8h吹灰一次
每隔7～15天运行一次，
　　一般为0.5h
每隔2－4h发声一次，
　　每次发声30－60s
优缺点
设备系统较为可靠。
　　系统复杂，吹灰有死
　　角，运行费用高。
　　长吹灰器易受热变形卡
　　死引起爆管，维护量大，装置占地面积大
设备系统简单，功率大。运行成本高，吹灰有死角，燃气有安全问题
设备系统简单，使用安全，
　　维护量较小，成本低。能量低
有效吹灰半径
0~10m
0~3m
0~10m
运行费用比较
基数为1
30～50％
20～40％
　根据三种吹灰器的技术性能，对锅炉炉膛、屏式受热面吹灰除焦来说，蒸汽吹灰器仍是最佳选择，也可配合声波吹灰器一起使用效果更佳。对尾部受热面（低温过热器、省煤器、管式空气预热器），三种吹灰器均可采用，对粘性灰应优先采用燃气脉冲激波吹灰器。对回转式空气预热器，适合采用声波吹灰器和燃气脉冲激波吹灰 器，也可采用蒸汽吹灰器，前者在锅炉启动过程时即可投入运行。

不同有锅炉或不同的燃煤所配置的吹灰器的数量，种类、方式及吹灰参数均不同。但一般来讲，锅炉吹灰系统由三部分组成：
1、吹灰介质管阀部分：
包括主汽源阀，辅助汽源阀，减温减压站，各支管疏水阀，管道及检测吹灰介质的温度、压力、流量等检测器件。
2、吹灰清扫设备部分：
包括布置在锅炉各受热面在各种不同型号、不同行程、不同远行方式的吹灰清扫设备。如湖北锅炉辅机厂生产的L型炉膛系列，G型固定旋转系列，C型长伸缩系列等吹灰器。
3、吹灰系统程控装置部分：
包括控制柜、动力柜。
吹灰程控装置在锅炉吹灰系统中无疑占有很重要的地位，它指挥整个锅炉吹灰系统安全可靠地运行。

中心控制元件选用PLC，使吹灰工艺柔性化，能够按照锅炉生产厂家提供的吹灰工艺，把整个锅炉吹灰系统协调起来，对锅炉吹灰系统的所有设备实现自动、遥控、就地电动操作，并有相应设备运行的状态显示、故障报警、联锁保护等功能，能满足吹灰运行的要求

吹灰控制系统的控制柜的组成
由可编程控制器、电源、显示驱动板、小型继电器、接线端子排组成，通过端子排、电缆与动力柜进行联系，检修人员可通过编程器进行运行程序的修改。

吹灰控制系统的动力柜组成
由一系列交流接触器、空气开关、中间继电器、热继电器以及接线端子组成，用以驱动各种吹灰器及各类电动阀门。

吹灰系统
w 蒸汽减压站
w 管道系统
w 吹灰器本体
w 程序控制设备

炉膛吹灰器
w 短伸缩吹灰器IR-3D
w 结构：鹅颈阀
w 内管
w 吹灰枪与喷嘴
w 减速传动机构
w 支撑板和导向杆系统
w 防护罩
w 电气控制机构
w 墙箱

烟道长伸缩吹灰器
w IK-525型半伸缩吹灰器
w 尾部省煤器及水平段再热器底部
w IK-545型长伸缩吹灰器
w 对流过热器和再热器

烟道长伸缩吹灰器

吹灰器轨迹
w 螺旋线
w 退回与前进的轨迹错开1/2节距
w 相位变化

IK-AH500型空气预热器吹灰器
w 吹灰枪伸缩运动+预热器回转运动--》吹灰轨迹是数圈阿基米德螺旋线
w 可近操、远操和程控