产品名称:火电厂(点击进入了解更多)
产品说明:
一、简要说明
对于大型火电厂而言,清除锅炉受热面上的积灰和结渣,维持其清洁,是保证锅炉安全经济运行的一种手段。据测试,积灰结焦层导热系数只有金属管壁的1/400~1/1000,因此受热面积灰后,使传热恶化,排烟温度升高,降低锅炉热效率。积灰堵塞烟道,轻则增加对流烟道的流动阻力,增加电耗,降低出力,严重时会堵塞烟道流通面积,阻碍烟气的正常流动,降低锅炉出力,甚至可能被迫停炉清灰。另外积灰还会加速受热面低温腐蚀。
锅炉受热面积灰主要有高温粘结灰、干松积灰、低温粘结灰三种类型。
目前还没有任何有效防止积灰的方法,****手段是采用吹灰装置定期吹灰,因此选择一种安全可靠、操作简单、除灰效果好的除灰系统,对于保证锅炉安全运行尤为重要。为了保证锅炉安全经济运行,国内外有关技术人员一直在寻求解决办法,为此研制使用了蒸汽吹灰、压缩空气吹灰、高压水力除灰、钢珠(振动)除灰、声波吹灰等吹灰技术。上述方法的共同缺点是吹灰能量强度不够及作用范围有限,如蒸汽和空气吹灰产生的气流射流或扰动具有较低的能量上限,声波吹灰在空间所产生的声速气流射是以声速为传播速度的扰动波,其强度受到膨胀波性能的限制不能增高,而且有些吹灰方法能耗高、设备可靠性差、维护复杂,对受热面有损害等,致使虽然锅炉受热面大多都配备了上述吹灰装置,但使用效率低,并多处于闲置状态。
1993年中国科学院力学研究所在国内率先采用高速脉冲气流和冲击波清除积灰(灰垢)的原理,研究并开发了适用于我国电站锅炉的新一代除灰技术—燃烧气脉冲除灰技术。
燃烧气脉冲除灰技术采用一种高能量、脉冲式、干法除灰的新思路,从根本上克服了蒸汽吹灰所固有的致命弱点,也克服了声波清灰能量低的不足,在原理和除灰效果上均明显优于国内外现有的除灰技术。有明显的经济效益。
力学所研制开发的气脉冲除灰设备具有结构简单、系统可靠、操作方便、能耗低等优点。气脉冲除灰装置已获多项国家专利,并于1996年4月通过电力部主持的专家鉴定,鉴定委员会认为:气脉冲除灰装置是新一代除灰技术,对我国电站锅炉的除灰技术进步具有重大意义;属国内首创,具有国际先进水平。
目前,气脉冲除灰装置已达到产业化水平,并形成系列产品,在工业应用中已产生了二亿元以上的直接经济效益,正逐步取代蒸汽吹灰技术。“燃烧气脉冲除灰技术研究”荣获中国科学院1998年度科学技术进步奖一等奖。力学所研制的“新一代气脉冲除灰装置”被中华人民共和国科学技术部审定为1999年度国家重点新产品。
二、原理、关键技术及特点
2.1  燃烧气脉冲除灰技术原理
燃烧气脉冲除灰技术的原理是:利用可燃气体快速燃烧(爆燃)产生一定强度的压力脉冲波,反复作用于积灰表面上,从而将积灰或灰垢击落,
2.2  关键技术可燃气体的受控
快速燃烧(爆燃)技术
燃烧气脉冲技术的特点是基于称之为“爆燃(deflagration)”的燃烧技术。与可燃气体的常规燃烧方式不同,这是一种带有受控压力波的燃烧,压力波行进在燃烧波阵面之前,并且在毫秒或十豪秒量级的时间内完成整个燃烧过程,即比通常的燃烧过程要快2~3个数量级。多年的实验研究和工业运行表明,当脉冲波出口压力在0.5~0.7MPa时,既能保持良好的除灰效果,又不影响锅炉本体设备的正常运行,此时燃烧脉冲波速度在800~1500m/s,已接近等压声速。
通过多年的实验研究和理论计算,我们研制的高性能快速燃烧装置内部布置了“阿基米德螺线”结构的障碍物,可以根据具体电厂所提供的可燃气,同时根据锅炉积灰的严重程度,设计不同“阿基米德螺线”扰动强度的快速燃烧装置,能够方便、****地调整脉冲波的峰值压力,从而控制冲击波的强度,确保高效除灰,又保证设备运行安全。
本高性能快速燃烧装置具有构思新颖、参数合理、运行稳定、除灰效果好等特点。
2.3 技术特点
1.脉冲爆震波吹灰为干式吹灰方式,吹灰能量大,对受热面粘结灰和灰垢具有明显的除灰效果,从根本上克服了“蒸汽湿吹”存在问题和声波吹灰能量不够的缺陷。
2.适用范围宽,吹灰效果好。不仅可用于回转式受热面吹灰,而且对管式受热面也具有很好效果。管式受热面每天运行一次即可保证受热面清洁度。
3.运行费用低,维护工作量小。运行费用约为蒸汽吹灰的15%。燃气火焰管路没有任何运动部件,几乎可以实现免维护。
4.系统运行安全性高。采用四重回火保护、点火联锁和混合点火独特结构设计和合理配置运行参数确保安全运行。
三、实施效果
脉冲燃气吹灰效果有以下四个方面:
1.吹扫作用:在吹灰过程中,一方面高速气流直接吹扫积灰,同时,距喷口较近的受热面上的积灰被脉冲波击落后将获得较大的动能,并与主气流一起冲击距喷口较远的受热面积灰,这种作用像接力一样传递下去,使距喷口较远的受热面上的积灰也能被****吹除。
2.声疲劳效果:试验表明,当装置点火工作时伴随脉冲产生的声波在距离喷嘴出口7米处,其声压级仍在160dB以上。相当声压力2000Pa以上。另外,伴生声波频率在30~200Hz内,且以低频为主。由于频率低、声波波长较长,在炉内不易衰减并形成多次反射,致使积灰层产生声疲劳,而松散、破裂和脱落。
3.热清洗效果:混合气在脉冲罐中被点火爆炸瞬间产生高温高压燃气,其温度可达~2500℃。当高温燃气从喷嘴喷出射向积灰层时,温度虽然有所降低,但积灰层表面仍因较高温度作用而被软化,粘结强度和疲劳强度降低,在强气流吹扫下灰层破碎脱落。
4.局部振打效果:试验表明,当脉冲气流以极高的速度冲击受热面管束时,由于作用时间很短(约十几毫秒)、力度很大(本系统设计冲击波压力约不大于0.7MPa)。而喷嘴出口处燃气气流速度可达到800~1500m/s左右(当地等压声速为1800m/s),对受热面管束产生较强的冲击作用。使管子在短时间内产生自激振动。管子表面的积灰受到很大的惯性力作用,使灰层破裂和脱离管壁。
3.2 与国内外同类技术的综合比较
目前,国内外大中型电站锅炉尾部受热面除灰主要有以下几种:
1)      蒸汽吹灰。优点:蒸汽来源比较充足,初投资较低。缺点:增加了水处理设备费用;增加了排烟中水蒸气含量,有时使空预器冷端堵灰现象更趋严重;维护费用较大;
2)      压缩空气吹灰。优点:不加剧空气预热器冷端堵灰;改善环境卫生。缺点:除灰效果不理想,尤其是对高粘结性灰;设备初投资大;
3)      化学和机械清洗。优点:清洗效果好。缺点:耗时费力成本高;有效运行周期短;
4)      声波清灰。优点:投资低;对松散型积灰除灰效果好;清灰区段广泛。缺点:能量较低,不适合在结构紧密、易于堵灰的回转式空预器上使用。
燃烧气脉冲除灰技术采用高能量、脉冲式、干法除灰的新思想,在原理、经济和除灰效果等方面均明显优于上述国内外现有吹灰技术。目前已在全国50多台50~600MW机组的锅炉上应用,获得了良好的除灰效果和显著的经济效益。
十.咨询服务
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