高速变频吹灰技术在电厂中的应用分析

2015-06-05许庆

综合智慧能源 2015年2期

关键词：积灰吹灰烟道

许庆

（内蒙古华电准格尔能源有限公司，内蒙古准格尔 010321）

高速变频吹灰技术在电厂中的应用分析

许庆

（内蒙古华电准格尔能源有限公司，内蒙古准格尔 010321）

高速变频吹灰技术在我国燃煤电厂应用较广，对解决烟道飞灰堵塞及提高换热面效率等效果良好。介绍了高速变频吹灰器的工作原理，分析了安装使用部位并给出了具体建议。为提高设备功效，设想了今后设备的发展方向。

烟道飞灰堵塞；吹灰器；变频吹灰；换热效率

0 引言

目前，高速变频吹灰技术及设备在我国燃煤发电行业、煤化工行业及冶金等相关行业中已推广使用，在解决烟道飞灰堵塞问题及提高换热面效率等方面有突出作用。使用变频技术，有利于企业实现环保和节能目标。不同型号的机组，由于吹灰器使用的介质不同——有空气、蒸汽和水等，设备存在一定差别。本文就高速变频吹灰技术的原理及使用情况进行分析。

1 高速变频吹灰器的工作原理

高速变频吹灰器（亦称可调频声波吹灰器）工作原理：工作介质通过声波发生器，由电磁阀控制将压缩介质的能量转换为声能并调制成声波，声波经导管由辐射喇叭规整放大，达到一定频率和周期后传入工作空间；声波在工作介质里传播会发生直射、反射、绕射和渗透等，经过在工作空间不断叠加，最后形成强大的谐振声场，循环往复地作用在工作空间表面的积灰上，破坏或减弱固体微小颗粒之间、微粒和器壁之间的结合力，最终使积灰松散或脱离而被气流冲刷带走，达到吹灰的目的。在使用蒸汽吹灰时，蒸汽携带大量的热能和水分子，可防止工作环境中局部角落固结、干结和冻结，进一步提高高寒地区的除灰效果。

这种声波是一种高声强机械波，声波频带宽（10～10000Hz）、声功率大（30 kW），有效作用半径可达15m，一般接触面上的声压级可达150～160 dB。空气中的声波使空气分子产生振动，在边界层振动的空气分子带动相邻的介质分子振动，并产生两种效果：声能透射到相邻介质中形成固体声波；由于空气分子与相邻介质分子之间的黏滞力，声波相当于施加给相邻介质一个作用力，使表面介质分子被声波来回推拉。若吹灰频率与灰垢共振频率一致，将会产生共振效应，这两种效果将更加明显。

2 高速变频吹灰器的应用

目前，我国对环保的要求日益提高，而煤炭资源分配不均（北部和西部地区煤炭资源丰富）的现状，导致我国北部和西部地区电力行业普遍使用煤质相对较差的煤种作为燃料，优质煤被外运，从而造成北部和西部地区燃料煤灰分相对较高。

在电力行业中，吹灰器一般在烟气流过的过热器、再热器、省煤器、空气预热器等位置使用，目前在脱硫工段也有使用。吹灰器在电厂的应用情况如图1所示。

图1 吹灰技术在电厂的应用情况

在使用中，高速变频吹灰器往往会出现托架位移，设备振动、振响，设备部件堵塞、腐蚀以及滑轨、轴承故障等问题。振响不但会使工作环境变得恶劣，而且会缩短设备寿命。国家对工作环境噪声污染有严格要求，在设备运行时，需在器壁外按照相关要求进行测试，以达到安全要求值。

国内外实践表明，高速变频吹灰器非常容易堵塞，尤其是在电厂脱硫工段，如果其长期处于静态，虽然大部分烟气从大旁路侧走掉，但仍会有少量烟气流入设备内，长时间积累会造成设备腐蚀、堵塞。设备堵塞后，脱硫系统阻力增加，增压风机电耗增大，严重时会导致增压风机喘振、烟气脱硫旁路烟气挡板被迫打开，甚至威胁到锅炉安全运行。所以，吹灰器应定期（一般在2周左右）投运，以排出设备内积淀的杂物，并对轴承、滑轨等部件进行润滑。

3 高速变频吹灰器运行建议

3.1 设计安装

在项目优化改造中添加高速变频吹灰器时，往往会出现设备安装位置不理想、安装机构不合理、后期改造投资相对较大等问题。为使设备发挥最优效果，建议在新建项目设计中全面考虑、一次到位，避免后期过多改造。

3.2 运行维护

如果设备连续运行，对容易积灰的位置会持续吹扫，确保各设备健康、稳定运行，实现最大出力。如果设备间断运行，会造成相关设备热交换不充分，易出现设备腐蚀及烟气温度上升等问题。如果变频声波吹灰器在受热面未被灰污时就开始使用，效果会更加显著。吹灰器不应简单地理解为除灰工具，应作为锅炉运行的重要辅助设备与锅炉同步运行。设备出现异常时应该及时维护，避免问题扩大而造成设备损坏。