聲波清灰器在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用

一 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)

  循環(huán)流化床鍋爐以燃燒劣質(zhì)煤和煤矸石為主，發(fā)熱量可降低到900-2000kcal/kg，也可燃燒有可燃物的粉煤灰，爐渣及垃圾，因此國(guó)內(nèi)目前新安裝小型鍋爐以循環(huán)流化床鍋爐為主。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的410t/h循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)成熟。循環(huán)流化床鍋爐以其*的優(yōu)點(diǎn)，正在被電廠大量采用。

（1）循環(huán)流化床采用了低溫燃燒和分段燃燒，燃燒溫度一般控制在850℃左右，燃燒過(guò)程中同時(shí)完成脫硫，脫硫率可達(dá)90%以上，氮氧化物較常規(guī)煤粉爐下降80%不用單獨(dú)配脫硫脫硝裝置，使電廠的投資費(fèi)用大幅度降低。

（2）循環(huán)流化床要求入爐燃料一般在6-10mm以下，石灰石顆粒1mm以下，所以燃料設(shè)備及系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單，一個(gè)給料點(diǎn)就可以滿(mǎn)足135t/h鍋爐蒸發(fā)量的需要，有利于大型化發(fā)展。

（3）操作靈活方便，負(fù)荷變動(dòng)能力大，zui低負(fù)荷可降至額定負(fù)荷的25%-30%，完滿(mǎn)足鍋爐機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的要求。

二 聲波清灰器的工作原理

  聲波吹灰是通過(guò)聲波能量的作用，使鍋爐內(nèi)需要除灰區(qū)域中的氣體分子與粉塵顆粒產(chǎn)生反復(fù)震蕩，破壞粉塵粒子與熱交換面以及粒子之間的結(jié)合力，通過(guò)煙氣流的沖刷是灰分處于懸浮狀態(tài)，被煙氣流帶走，爐膛結(jié)渣主要是粉塵顆粒積聚燒結(jié)而成。

三 聲波清灰器的主要性能

   選用多孔噴注式聲波清灰器主要性能如下：通過(guò)程控系統(tǒng)可調(diào)，聲壓級(jí)>155dB，作用范圍：前7-9米，上下4-6米。

四 聲波清灰器在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用案例

   循環(huán)流化床鍋爐燒煙煤，一般床溫為850℃-950℃，爐膛出口溫度600-700℃，返料溫度為250-300℃，由于循環(huán)流化床鍋爐整體溫度不高，因此鍋爐在正常運(yùn)行，爐內(nèi)結(jié)渣結(jié)焦的機(jī)率不高，但過(guò)熱器及后部省煤器及空氣預(yù)熱器受熱面積灰機(jī)率比較高，特備遇到堿性化合物含量比較高的煤種及含硫量高的煤種，含硫量增高，煤種水分增高，煙氣露點(diǎn)增高，空氣預(yù)熱器將嚴(yán)重積灰堵塞。采用聲波清灰器，由于循環(huán)流化床鍋爐爐膛煙氣中粉煤灰濃度高，屬低溫燃燒，一般不會(huì)造成爐膛結(jié)渣和結(jié)焦。而低溫過(guò)熱器，省煤器，一般積灰嚴(yán)重，在空氣預(yù)熱器等部位也會(huì)因煙氣露點(diǎn)造成堵灰，因此必須采用大功率聲波清灰器。150-

   DFQ-75型聲波清灰器屬于多孔噴注發(fā)聲的聲波清灰器，一米聲強(qiáng)能達(dá)到150-155dB，是用于煤粉和循環(huán)流化床鍋爐清除鍋爐內(nèi)部積灰產(chǎn)品，也能用于水泥行業(yè)余熱鍋爐清除結(jié)渣性積灰清灰等。已有上千臺(tái)聲波清灰器在全國(guó)一百四十多臺(tái)鍋爐上成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，清灰器效果非常明顯。

   聲波清灰器能解決低溫空氣預(yù)熱器結(jié)露堵灰問(wèn)題。更能解決低溫過(guò)熱器和省煤器常規(guī)積灰問(wèn)題。通過(guò)調(diào)頻能使聲波清灰器工作在聲波發(fā)生器與喇叭截止頻率共振點(diǎn)，能使聲壓級(jí)提高3-6dB，使聲波清灰器處于*運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)兩臺(tái)聲波清灰器同時(shí)工作，還能使有效聲場(chǎng)聲壓增高3dB，以提高清灰效果。

4.1 使用實(shí)例一

    新疆瑪納斯奧洋科技有限公司動(dòng)力分廠，安裝75T/H循環(huán)流化床鍋爐兩臺(tái)，在2009年9月分別在每臺(tái)鍋爐過(guò)熱器，安裝DFQ-75空氣型聲波清灰器各六臺(tái)。使用半年時(shí)間之后，對(duì)2#爐停用期和使用期運(yùn)行報(bào)表進(jìn)行分析，對(duì)比結(jié)果如下：

（1）鍋爐負(fù)荷由外界因素而定，未運(yùn)行聲波清灰器時(shí)鍋爐負(fù)荷比運(yùn)行聲波清灰器時(shí)大4.45t/h，相應(yīng)高溫過(guò)熱器前煙溫增高694.29-682.4=11.89℃。

（2）使用后鍋爐負(fù)荷增加，過(guò)熱器后煙溫也應(yīng)增加11.89℃，在不使用聲波清灰器時(shí)實(shí)際過(guò)熱器后煙溫也應(yīng)增加11.89℃。

（3）在使用聲波清灰器后，實(shí)際過(guò)熱器前后煙溫差33.5℃，因此使用聲波清灰器降低過(guò)熱器后煙溫應(yīng)為33.5-11.89=21.61℃。

（4）高溫過(guò)熱器前煙溫和低溫過(guò)熱器后的煙溫降，在未使用聲波清灰器時(shí)為227.89℃，在使用聲波清灰器后的煙溫降為249.5℃，由于聲波清灰器的清潔作用，使過(guò)熱器增加吸熱量的煙溫降也為249.5-227.89=21.61℃，兩種計(jì)算方式，結(jié)果是相同的。

（5）使用聲波清灰器后，過(guò)熱蒸汽溫度增加416-374.75=41.75℃，說(shuō)明過(guò)熱器清潔程度增加，使每公斤蒸汽熱量增加23Kcal熱量，按平均負(fù)荷60t/h計(jì)算，將增加蒸汽熱量138000Kcal/h，也就是增加發(fā)電量160kw/h。按每年運(yùn)行7000小時(shí)計(jì)算，將增加發(fā)電量112萬(wàn)度，按照每度點(diǎn)0.5元計(jì)算，每年節(jié)約費(fèi)用56萬(wàn)元。

（6）過(guò)熱器安裝聲波清灰器，一般對(duì)排煙溫度降低不很明顯，統(tǒng)計(jì)表在使用聲波清灰器后降低排煙溫度9.52℃，扣除負(fù)荷因素，約降低排煙溫度5-6℃，按過(guò)量空氣系數(shù)a=1.3計(jì)算，約能提高鍋爐效率0.4%，按60t/h負(fù)荷計(jì)算，每小時(shí)約能節(jié)煤40-50kg左右。年節(jié)約煤350噸。

4.2 使用實(shí)例二

新疆華泰重工化工熱電廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)積灰情況較重，影響到鍋爐的正常出力及效率降低，增加原料使用量。聲波清灰器的安裝有效的提高了鍋爐運(yùn)行期間的出力，延長(zhǎng)鍋爐運(yùn)行周期。4臺(tái)75/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)積灰情況較重，影響到鍋爐的正常出力，降低鍋爐效率，增加原料使用量，產(chǎn)生額外的成本費(fèi)用，此問(wèn)題已經(jīng)影響到鍋爐的正常運(yùn)行及檢修周期，該公司領(lǐng)導(dǎo)相當(dāng)重視此問(wèn)題，必須解決鍋爐尾部煙道內(nèi)的積灰問(wèn)題。2009年11月對(duì)新疆華泰重工化工熱電廠的75t/h循環(huán)流化床（4#）鍋爐，安裝了DFQ-100聲波清灰器12臺(tái)，分別安裝在高溫過(guò)熱器，低溫過(guò)熱器，空氣預(yù)熱器。在使用了一段時(shí)間后，分別統(tǒng)計(jì)4#鍋爐停用期間與使用期間的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益結(jié)果如下：

（1）停用蒸汽吹灰器，使用聲波清灰器后，負(fù)荷有所增加0.5-1t/h，高過(guò)處煙溫降低12-18℃，排煙溫度降低3.8℃。

（2）使用聲波清灰器后，過(guò)熱蒸汽溫度增加8℃，說(shuō)明過(guò)熱器清潔程度增加，每公斤蒸汽熱量增加4.4Kcal/kg，按平均負(fù)荷56t/h計(jì)算，將增加蒸汽熱量24640Kcal/kg，也就是增加發(fā)電量28.5kw/h，按全年運(yùn)行7000小時(shí)計(jì)算，將增加發(fā)電量19.95萬(wàn)度電，按每度電0.5元計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用9.75萬(wàn)元。4臺(tái)鍋爐每年節(jié)約費(fèi)用39萬(wàn)元。

（3）尾部煙道排煙溫度降低約3.8℃，按過(guò)量空氣系數(shù)a=1.3計(jì)算，約能提高鍋爐效率0.191%，按56t/h負(fù)荷計(jì)算，每小時(shí)約能節(jié)煤13.9kg，全年運(yùn)行7000小時(shí)，年節(jié)約燃煤97.3噸，四臺(tái)鍋爐計(jì)算年節(jié)約煤389.2噸。

（4）環(huán)境效果項(xiàng)目實(shí)施完畢后，尾部煙道內(nèi)部積灰明顯減少，年運(yùn)行7000小時(shí)時(shí)四臺(tái)鍋爐計(jì)算年節(jié)煤389.2噸，年減少粉塵排放3.89噸，年減少二氧化碳排放934.08噸，年減少二氧化硫排放8.17噸，減少氮氧化物排放3.63噸（2011年中電聯(lián)公布數(shù)據(jù)計(jì)算）。

（5）通過(guò)停爐后對(duì)鍋爐內(nèi)部的檢查發(fā)現(xiàn)，過(guò)熱器省煤器層積灰明顯降低，空氣預(yù)熱器兩側(cè)積灰也明顯減少，所以，使用該聲波清灰器效果明顯?，F(xiàn)在DFQ-100聲波清灰器產(chǎn)品已經(jīng)在山東臨沂，瑪納斯奧洋科技，華泰重工熱電廠等近20多臺(tái)不同型號(hào)的循環(huán)流化床鍋爐上使用，清灰效果非常顯著，為電廠降低了煤耗，節(jié)約了資金，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。