PH余熱鍋爐音頻清灰系統(tǒng)改造實(shí)踐

我公司3?000t/d+6?000t/d熟料生產(chǎn)線配套建設(shè)有16MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，該余熱發(fā)電系統(tǒng)采用“四爐一機(jī)”布局，生產(chǎn)線窯尾鍋爐均是采用強(qiáng)制循環(huán)式余熱鍋爐，臥式布局，受熱面為蛇形光管，水平布置，煙氣依次流過兩組過熱器和四組蒸發(fā)器。鍋爐在受熱面底部裝有振打除灰系統(tǒng)。隨著鍋爐連續(xù)運(yùn)行時間的增長，且振打除灰系統(tǒng)經(jīng)常故障損壞，振打除灰系統(tǒng)有效運(yùn)行率逐步降低，鍋爐各受熱面管束上積灰嚴(yán)重，局部管道出現(xiàn)了結(jié)露現(xiàn)象，傳熱效率大大降低，造成鍋爐出力降低，發(fā)電量下降明顯。因此采取合理有效的方法解決該鍋爐受熱面管束上的積灰是當(dāng)前問題的關(guān)鍵，為此，公司決定對2#PH鍋爐除灰系統(tǒng)進(jìn)行改造，在鍋爐的過熱器側(cè)和蒸發(fā)器側(cè)加裝音頻清灰系統(tǒng)。系統(tǒng)改造后，音頻清灰系統(tǒng)可有效地去除2#PH鍋爐受熱面管束上的積灰，大大提高了鍋爐的換熱效率，降低鍋爐的排煙溫度，增加了鍋爐的出力，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。1、改造前系統(tǒng)運(yùn)行狀況我公司16MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)于2008年9月正式投入生產(chǎn)運(yùn)行，其中2#PH鍋爐采用鹽城鍋爐廠生產(chǎn)的臥式強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，鍋爐的設(shè)計風(fēng)量為375?000Nm3/h，額定蒸發(fā)量為32.78t/h，鍋爐出口的廢氣溫度為200℃，主蒸汽溫度為308.5℃，除灰方式采用機(jī)械振打的方法。隨著鍋爐連續(xù)運(yùn)行時間的增長，以及振打除灰系統(tǒng)的故障損壞，振打除灰系統(tǒng)的有效運(yùn)行率逐步降低，在鍋爐內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐各受熱面管束上積灰嚴(yán)重，局部管道出現(xiàn)了結(jié)露現(xiàn)象，傳熱效率下降，鍋爐的排煙溫度由原來的平均198℃逐步升高至210℃，鍋爐的換熱效率也逐步降低。鍋爐受熱面管束積灰屬低溫區(qū)的松散型積灰，一般是由于分子引力和靜電引力的作用形成，在引力的作用下，逐步吸附在管束上，由振打錘的敲擊引起管束振動，使積灰脫落。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于摩擦阻力、系統(tǒng)故障、振打運(yùn)轉(zhuǎn)率不高等綜合因素的作用下，積灰厚度逐步增加，并且部分積灰由于長期清除不掉，松散型的積灰轉(zhuǎn)變?yōu)轲そY(jié)性積灰，積灰明顯呈現(xiàn)出層狀硬化，更難以清除。因此采取合理有效的方法解決該鍋爐受熱面管束上的積灰問題，提高鍋爐的換熱效率，降低鍋爐的排煙溫度，增加鍋爐的出力，是提高發(fā)電量、降低生產(chǎn)成本的主要途徑。為了減少鍋爐受熱面的積灰，增強(qiáng)鍋爐的熱效率，公司需要對2#PH鍋爐清灰系統(tǒng)進(jìn)行改造。2、改造方案針對2#PH鍋爐受熱面管束積灰嚴(yán)重的實(shí)際情況，認(rèn)真梳理了廢氣的特性和積灰機(jī)理，并對現(xiàn)有的除灰方式進(jìn)行分析討論，公司決定清灰系統(tǒng)采用高效音頻脈沖清灰方式。高效音頻清灰疏堵裝置是將壓縮空氣流經(jīng)音頻發(fā)聲裝置，經(jīng)由喉結(jié)式共振腔使聲波產(chǎn)生很強(qiáng)的音頻波動，再由擴(kuò)音器放大音頻聲波進(jìn)入使用區(qū)。音頻聲波在煙道、爐膛及筒倉內(nèi)傳播，牽動空氣或煙氣中的灰粒同步振動，在聲波振動及反復(fù)累計作用下，使微小的灰粒難以靠近積灰面。高效音頻也可以使沉積在受熱面上的灰塵破壞剝離，從而達(dá)到清灰的目的。高效音頻清灰器能量足，清灰無死角，有效范圍大，清灰效果好。高效音頻清灰疏堵裝置的技術(shù)參數(shù)見表1。表1高效音頻清灰疏堵裝置技術(shù)參數(shù)所有清灰設(shè)備與全自動微電腦控制系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)共同組成一套高效音頻在線清灰系統(tǒng)。每套音頻清灰系統(tǒng)采用一臺全自動微電腦控制柜控制，可以自動、手動任意切換，在每一次循環(huán)中可以實(shí)現(xiàn)單臺清灰器的自動運(yùn)行和手動運(yùn)行。2#PH鍋爐的高效音頻清灰系統(tǒng)改造以后，經(jīng)過一年的使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，達(dá)到了較好的除灰效果，鍋爐的出口風(fēng)溫由改造前的平均210℃降為現(xiàn)在的平均193℃，主蒸汽溫度提高了6℃，鍋爐的蒸發(fā)量提高2t/h，鍋爐管束上的積灰明顯減少，同等情況下發(fā)電負(fù)荷提高了325kW。高效音頻清灰裝置的單體設(shè)備以及開孔各吹灰點(diǎn)連接管路的現(xiàn)場情況見圖1，安裝于鍋爐過熱器側(cè)及鍋爐蒸發(fā)器側(cè)的音頻清灰裝置的現(xiàn)場情況見圖2和圖3。圖1高效音頻清灰裝置單體設(shè)備及各吹灰點(diǎn)連接管路圖2鍋爐過熱器側(cè)的音頻清灰裝置圖3鍋爐蒸發(fā)器側(cè)的音頻清灰裝置3、改造效果（1）將原來機(jī)械振打連續(xù)清灰變更為高效音頻清灰后，大大改善了鍋爐的清灰效果，故障率低，設(shè)備損耗小。（2）利用系統(tǒng)富余的壓縮空氣產(chǎn)生音頻的清灰方式，運(yùn)行成本低，安全性好（激波周期清灰是采用乙炔爆燃產(chǎn)生氣流的清灰方式，具有一定的安全隱患）。（3）全程自動化控制，清灰無死角，清灰徹底且免維護(hù)，大大減少了設(shè)備損耗，降低了運(yùn)行費(fèi)用，提高了鍋爐的換熱效率，增加了鍋爐的出力，既達(dá)到節(jié)能減排的目的，又提高了經(jīng)濟(jì)效益。（4）音頻清灰產(chǎn)生的音頻和聲壓可控可調(diào)，不會對換熱器管道產(chǎn)生損害，大大延長了換熱管道的使用壽命。（5）通過改造有效降低電站自用電率，減少了設(shè)備損耗。在同等情況下有效地去除了2#PH鍋爐受熱面管束上的積灰，提高了鍋爐的換熱效率。增加鍋爐蒸發(fā)量約2.0t/h，提高發(fā)電負(fù)荷約325kW，主蒸汽溫度提高6℃，降低鍋爐排煙溫度17℃，噸熟料發(fā)電量提高1.3kWh/t。4、結(jié)論我公司通過對2#PH鍋爐采用音頻清灰系統(tǒng)的改造，該臺余熱鍋爐的換熱效率有了明顯的提高。在節(jié)能方面，進(jìn)一步提高了余熱回收利用效率，降低了余熱電站的自用電，并減少