声波吹灰技术在电厂锅炉中的应用

杨 铮，李微颖

（华电国际十里泉发电厂，山东 枣庄 277103）

十里泉发电厂125MW机组5号400t/h锅炉原没有采用吹灰器进行吹灰，随着机组扩容至140MW以及燃煤质量的下降，烟气中的灰分增大，造成运行中的锅炉尾部受热面积灰严重，增加了烟道阻力，排烟温度升高，锅炉效率降低，并导致四管泄漏率增加。竖井烟道受热面的吹灰清焦成为影响锅炉安全经济运行的一个突出问题。

2004年10月，十里泉发电厂对5号锅炉尾部受热面的吹灰系统进行了技术改造，分别在省煤器及低、中温段再热器部位安装了16只ZHK-SA型程控声波吹灰器，以解决锅炉尾部受热面积灰结渣的问题。

一、ZHK-SA程控声波吹灰器

ZHK-SA型声波吹灰的基本原理：压缩空气经发声头发出的低频高强度声波在积灰空间内形成声场，使细小的灰粉吸收声能，并随着声波作用产生“振动”脱离其附着的表面，并随烟气带走。此外，声波与烟气流、换热管之间的流体动力场关系、高声强非线性的特殊效应等都将对清灰除焦起作用。与传统的除灰方法相比，声波吹灰的优点如下。

1.声波辐射具有全向性，极高的返射性和快速传播 (声速)，以及在气体中传播时衰减很小等特性。它能均匀布满整个空间，进行全方位清灰，可以清除到其他方法不易清除的死角。

2.声波除灰方式本身又可以影响沉积物生成机理，防止和延缓沉积物形成，起到了预防结渣的作用。

3.耗能量低。利用厂公用系统压缩空气系统，进行供能，不必单独安装压缩空机。

4.声波吹灰不会使锅炉部件产生热应力。

ZHK-SA程控声波吹灰系统由气源、声波吹灰器、程控柜、电磁阀及连接管道组成。气源提供产生声能所需的机械能，声波吹灰器将高压气源所携带的直流能量经调制变换为交变的声波能量，程控柜用于控制调节声波吹灰器的运行，电磁阀接受程控柜的指令，控制气源的进入，即控制声波吹灰器的开停。ZHK-SA程控声波吹灰器的结构如图1所示，其技术指标见表1。

ZHK-SA程控声波吹灰器采用炉墙开口，喇叭直接布置在烟道内的炉墙面上，喇叭口可以布置成水平、垂直或倾斜，十里泉发电厂采用的水平布置，除灰效果好，对锅炉不会形成共振，且运行噪声很小。

二、HK-SA程控声波吹灰器在十里发电厂的应用

十里泉发电厂5号锅炉尾部烟道自上而下依次在中、低温段再热器及省煤器等部位安装声波吹灰器，根据受热面的大小，每层安装4台声波吹灰器，分四层布置，分别安装于中、低温段再热器、省煤器上方，这样，锅炉尾部烟道一共安装16只声波吹灰器。声波吹灰器的安装位置如图2所示。

声波吹灰器的气源为厂内压缩空气站，在吹灰过程中，可以通过程控装置设定吹灰时长和间隔，也可以现场手动控制。

在锅炉运行1年后，检查锅炉尾部烟道，发现安装了声波吹灰器的省煤器及中、低温段再热器基本无积灰。

表1 ZHK-SA程控声波吹灰器的技术指标

吹灰器投运后，锅炉排烟温度明显降低，如加装声波吹灰器前，锅炉负荷为125MW时，排烟温度为130.3℃，而加装后，相同进风温度条件下，锅炉负荷为127MW时，排烟温度为127℃。

ZHK-SA声波吹灰器在十里泉发电厂的应用有效降低了锅炉排烟温度及烟道阻力，大大提高了锅炉效率，经济效益显著。因此，2006年1#机组大修技术改造中，在尾部烟道处也加装了12只此类型的的声波吹灰器。

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