熱力發電廠

1折焰角積灰的現象及危害

水平煙道折焰角上的煙道底部經常性沉積大量細灰，不僅積灰的速度快，而且折焰角處的積灰厚度可達到1米～1。5米，有時甚至更高，形成一道灰牆，如果不及時清除一道灰牆，當灰牆達到一定的厚度和高度；會使爐膛出口處煙氣流通截面積變小，造成煙氣流量減少，爐膛壓力升高，鍋爐尾部受熱面吸熱量減少。折焰角前部的積灰也因自重或者受到煙氣氣流的衝擊極有可能發生向爐膛內大量的塌落，散落的灰雖不致造成爐膛溫度的急劇下降；不僅嚴重影響的鍋爐效率，而且對鍋爐的穩定執行始終是一個潛在的威脅因素。還可造成其它兩方面的影響：一方面從折焰角落入爐內的大量積灰隨著下落逐漸擴散，可能阻擋爐膛的火焰輻射，遮蔽煤火檢的正常檢測；一方面，嚴重時，它直接衝擊爐膛火焰中心，阻擋風粉的混合，導致燃燒惡化甚至滅火。

折焰角

折焰角過熱器

2造成折焰角積灰的原因：

2。1、結構方面的因素：折焰角本身的流場結構影響

由於折焰角的存在，爐膛出口折焰角下部的煙氣在該處發生急劇轉向，形成明顯的迴流區。計算結果表明：迴流區沿高度方向速度分佈很不均勻，煙道的中上部位速度高，靠近折焰角水冷壁處的煙氣流速很低；隨著折焰角傾角的增大，迴流區中心位置後移，迴流區的高度減小。因此，迴流區和貼壁低速區是造成折焰角斜坡積灰的重要原因。

2。2、執行方面的因素

鍋爐帶負荷與煙氣流速直接相關，當鍋爐負荷低於額定負荷時，煙氣流速也會相應降低，煙氣流速低也會加劇煙氣中積灰的沉積。

燃煤灰分也會影響煙氣中的細灰含量，灰分高時，灰濃度大，積灰情況也會隨之加劇。

2。3缺少給力的吹灰措施。

折焰角的積灰一直以來都是吹灰的一個難點。其關鍵在於裝置的選型與吹灰器的安裝位置和執行方式都息息相關。下文重點分析吹灰器的選型及設計方案。

3吹灰器的選型分析

3。1蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器也是一種傳統的清灰方式，依靠高溫蒸汽強大的動能釋放，直接對受熱面進行噴吹。蒸汽吹灰器大量應用在電力行業的大型機組。

優點：可以直接對受熱面進行吹灰，適應性強，對結焦結渣灰，粘性灰的效果也很好。

缺點：1）裝置易卡澀，故障率高，對維護要求較高，所以只有專業維護才能對裝置良好執行的保障，這也是蒸汽吹灰器在電力行業小機組以及其他行業應用較少的原因。2）對吹灰部位管道有吹損。

3。2聲波吹灰器

聲波吹灰器是近年發展起來的吹灰器，在水泥廠餘熱鍋爐也有著廣泛的應用。聲波吹灰的原理是依靠聲波的振動帶動煙氣中積灰的振動，然後積灰隨煙氣帶走。

優點：1）聲波相對沒有方向性，屬於無死角清灰，每個位置和角度都能收到聲波振動的效果。2）只需要壓縮空氣即可產生聲波，裝置執行安全性好。3）耗電量可以忽略不計，執行成本低。

缺點：聲波吹灰器振動清灰受灰特性的影響較大，比如粘性灰，聲波振動起來的難度就大一些。對於結焦性粘灰，效果比較弱。只適合浮灰。

針對本專案來說，聲波吹灰器只能對積灰產生震動，能量較小，對於堆積在斜坡上的積灰基本上無法產生二次揚塵的作用，導致堆灰無法被煙氣帶走。（參見 岑可法、樊建人，池作和，等 鍋爐和熱交換器的積灰、結渣、磨損原理和計算（第一版）【M】. 北京：科學出版社，1998.）

3。3燃氣激波吹灰器

燃氣激波吹灰器是燃氣（一般用乙炔）和空氣按一併比例配比好，透過點火器點火，在激波發生罐中發生微爆炸，從而產生衝擊波，作用在受熱面積灰上，將積灰清理乾淨。

優點：1）吹灰力度大，噴口對應位置吹灰效果非常好。

缺點：1）因為噴口固定，方向性強，存在吹灰盲區。2）執行成本高，乙炔作為微爆的燃料，消耗量較大。3）有安全隱患，存在啞炮，回火等現象。4）如果安裝角度或位置不當，有出現過損壞爐牆的現象。直吹部位有吹損。

針對本專案來說，燃氣激波吹灰器的侷限性是，吹灰方向性強，存在吹灰死角，吹灰效果不徹底。同時還存在故障率高，存在啞炮、回火、積碳等問題，執行成本也比較高。

3。4

空氣激波吹灰器

空氣激波吹灰器是當前最先進的吹灰器技術，而且特別適合折焰角的執行工況。

4。1折焰角吹灰總體方案：

在當前折焰角位置的斜坡上部，各安裝一臺氣能激波旋轉吹灰器，每臺爐共計兩臺氣能激波旋轉吹灰器及一臺自動電氣控制櫃。安裝位置見附圖示意位置。

4。2吹灰器改造後的效果：

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吹灰效果得到提高：該裝置採用步進旋轉吹灰的方式，從不同角度激波釋放，基本達到360°無死角吹灰。

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被揚起的積灰大部分被煙氣帶走，少部分大顆粒或者靠下部的積灰落回爐膛進行二次燃燒。

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透過清除受熱面積灰，可以達到提高鍋爐熱效率，增加機組負荷的目的。

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執行成本非常低：

按每8小時一個迴圈，每臺每迴圈釋放激波12次。該裝置單次激波釋放成本約為0.12m壓縮空氣，摺合0.6Nm,電成本約0.075元（電價按1元/kwh核算），每輪12次，12*0.075=0.9元。 每天0.9*3=2.7元。

合計12臺裝置每天的執行成本：2.7*2=5.4元。幾乎可以忽略不計。

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裝置執行次數大大減少。如果按照燃煤鍋爐估計：每班（8小時）執行一個迴圈即可。實際執行情況可根據溫差變化做下調整，最多每班不會超過2-3個迴圈。

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裝置可靠性得到提高，完全杜絕了啞炮、回火、積碳等燃氣激波吹灰器存在的不穩定、不安全因素。

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裝置故障率大大降低。該裝置屬於免維護裝置，故障率低。