遠(yuǎn)射程水吹灰器在現(xiàn)代大型燃煤鍋爐上的應(yīng)用

1、遠(yuǎn)射程水吹灰器在現(xiàn)代大型燃煤鍋爐上的應(yīng)用             摘要 隨著時(shí)代的進(jìn)步,現(xiàn)代大型電站鍋爐正向大容量,高參數(shù)方向發(fā)展,但隨著鍋爐參數(shù)的提高爐膛斷面熱負(fù)荷越來(lái)越大,爐膛水冷壁結(jié)焦的可能性隨之增高,.這嚴(yán)重影響著鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性,造成機(jī)組有時(shí)不得不限負(fù)荷甚至停機(jī),若發(fā)生嚴(yán)重的掉焦現(xiàn)象還會(huì)危及到機(jī)組運(yùn)行人員的安全,許多電廠都曾遇到過(guò)此類(lèi)問(wèn)題,而以前應(yīng)用的一些爐膛壁式吹灰器多以蒸汽為介質(zhì),均存在著吹灰效率低,運(yùn)行及維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題,投入率不高,因此現(xiàn)代大型電站鍋爐

2、均追切需要一種安全可靠,行之有效的爐膛打焦辦法. 關(guān)鍵詞遠(yuǎn)射程水吹灰器 大型燃煤鍋爐 打焦 一、大型電站鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀隨著時(shí)代的進(jìn)步,現(xiàn)代大型電站鍋爐正向大容量,高參數(shù)方向發(fā)展,但隨著鍋爐參數(shù)的提高爐膛斷面熱負(fù)荷越來(lái)越大,爐膛水冷壁結(jié)焦的可能性隨之增高.這嚴(yán)重影響著鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性,造成機(jī)組有時(shí)不得不限負(fù)荷甚至停機(jī),若發(fā)生嚴(yán)重的掉焦現(xiàn)象還會(huì)危及到機(jī)組運(yùn)行人員的安全,許多電廠都曾遇到過(guò)此類(lèi)問(wèn)題,而以前應(yīng)用的一些爐膛壁式吹灰器多以蒸汽為介質(zhì),均存在著吹灰效率低,運(yùn)行及維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題,投入率不高,因此現(xiàn)代大型電站鍋爐均追切需要一種安全可靠,行之有效的爐膛打焦辦法.目前安裝于俄羅斯XX發(fā)電廠的俄

3、羅斯自產(chǎn)-In-1650-25-545KT(n-76)型超臨界壓力直流鍋爐上的” 捷特”型遠(yuǎn)射程水吹灰器為當(dāng)今世界上一種較為先進(jìn)的技術(shù),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還很少采用.俄羅斯XX發(fā)電廠安裝2臺(tái)從俄羅斯自產(chǎn)5OO MW超臨界壓力機(jī)組，其鍋爐額定連續(xù)出力為1650t/h.主要汽壓力為25Mpa,鍋爐為T(mén)型布置,爐膛斷面尺寸23*13.8m,燃燒方式為兩側(cè)墻對(duì)沖式燃燒,布置四層共32支旋流式,燃燒器.“捷特”型水吹灰器分兩層布置于18.6m及33m標(biāo)高處,每層4臺(tái),單臺(tái)吹灰器的耗水量40t/h,水壓1-1.5Mpa,每次工作時(shí)間10min.另外還布置了18臺(tái)OBM型短程可伸縮壁式水吹灰器,作為對(duì)”捷特”型水吹器

4、的補(bǔ)充.二、遠(yuǎn)射程水吹灰器在大型燃煤鍋爐上的應(yīng)用2.1 吹灰器工作原理“捷特”型遠(yuǎn)射程水吹灰器布置于爐膛四角的側(cè)墻水冷壁上,可將高壓水流噴射至爐膛對(duì)面和相鄰的角落.通過(guò)噴頭在左右和上下方向上改變角度,使水流在對(duì)面墻上近似方形的區(qū)域里面下一條齒型的軌跡,可清洗近400m2的區(qū)域,效率遠(yuǎn)比一般吹灰器為高.冷水流沖擊到爐壁的沉積的灰渣產(chǎn)生龜裂,另外水流可滲透到灰渣的縫隙中,然后受熱蒸發(fā),由于汽化速度很快,相當(dāng)于一個(gè)微型的爆炸,將灰渣松動(dòng),最后借助于液流的沖擊力將灰渣沖掉.2.2 “捷特”型遠(yuǎn)射程水吹灰器在俄羅斯電廠的調(diào)試及投運(yùn)情況該發(fā)電廠的爐膛水吹灰器的全套設(shè)備包括控制系統(tǒng)都是自產(chǎn),鍋爐的控制設(shè)備份

5、量由繼電器組成,易出故障,且吹掃程序由硬件實(shí)現(xiàn),不易更改.雖然存在著這些問(wèn)題,”捷特”型水吹灰器的投運(yùn)效果還是不錯(cuò)的.該發(fā)電廠的鍋爐燃燒器為蝸殼式旋流燃燒燒器,油搶布置于燃燒器中心,在機(jī)組啟動(dòng)初期油煤混燒階段,在燃燒器附近結(jié)焦比較嚴(yán)重,在機(jī)組帶負(fù)荷階段,水冷壁及其它區(qū)域也有不同程度的結(jié)焦.首先在機(jī)組啟動(dòng)前進(jìn)了水吹灰系統(tǒng)的冷態(tài)試驗(yàn),在機(jī)組負(fù)荷較高下進(jìn)行了熱態(tài)投運(yùn)試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)對(duì)鍋爐各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了監(jiān)測(cè).當(dāng)時(shí)鍋爐接近滿負(fù)荷運(yùn)行,”捷特”型水吹灰器投入時(shí),爐膛負(fù)壓,爐膛出口煙氣溫度及水冷壁沿程溫度均無(wú)顯變化,這說(shuō)明水吹灰器時(shí),在鍋爐零米可聽(tīng)到輕微的落焦聲音.在吹掃完畢后通過(guò)看火孔觀察,原來(lái)沉積在水冷

6、壁上的焦已基本上清掃干凈,吹灰效果良好.2.3 國(guó)際上同類(lèi)水吹灰器介紹俄羅斯產(chǎn)的”捷特”型水吹灰器是采用德國(guó)貝爾格曼公司(BERGEMANN)的專(zhuān)利生產(chǎn)的,.由于整個(gè)工來(lái)水平的差距,俄羅斯的產(chǎn)品與德國(guó)公司的產(chǎn)品相比還有著相當(dāng)大的差距,尤其是在其控制系統(tǒng)上.“捷特”型水吹灰器的工作區(qū)域由行程開(kāi)關(guān)控制,精確度不夠且極易因外界因素而改變,而且水流軌跡只能是一種簡(jiǎn)單的齒型,很可能有些區(qū)域吹掃不夠徹底.而德國(guó)貝爾格曼公司的WLB型水吹灰器完全由微電腦控制,噴頭由X軸和Y軸2臺(tái)電機(jī)控制方向,吹灰軌跡可任意設(shè)計(jì).安裝在德國(guó)Welsweiler電廠1805t/h鍋爐上的WLB30型水吹灰器的水流軌跡如圖2所示

7、.吹灰時(shí)水流可以繞過(guò)一些不想被水噴到的區(qū)域,如燃燒燃燒器,看火孔等,對(duì)于需要吹灰的地方則可以做到一點(diǎn)不放過(guò),而且由于吹灰軌跡是由軟件控制的可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的情況很方便地進(jìn)行修改.2.4WLB遠(yuǎn)射程水吹灰器的優(yōu)點(diǎn)以前國(guó)內(nèi)的吹灰器多以蒸汽或壓縮空氣為介質(zhì),對(duì)燃用一些結(jié)焦傾向不強(qiáng)的煤種很適合.而對(duì)于那些粘度很高,較難清除的積灰則顯得有些力不從心.新式吹灰器以水為介質(zhì),由于水相當(dāng)對(duì)于灰渣的溫度差大,在灰渣縫隙中猛烈汽化時(shí)可將灰渣松動(dòng),而且水流的動(dòng)量比蒸汽大很多,可輕易將灰渣沖掉,所以新式吹灰器的吹灰效果比老式的要好.新式遠(yuǎn)射程式水吹灰器WLB90在工作時(shí)一次可掃爐膛近400m2的區(qū)域,效率遠(yuǎn)比一般吹火

8、器高.在德國(guó)的Weisweiler電廠,原來(lái)安裝的是SK85型慢伸縮壁式吹灰器,上述俄羅斯電廠,噴管呈螺旋型緩慢推入爐膛,可將以自己為圓心的一個(gè)圓面內(nèi)的水冷壁吹掃干凈.由于這種水吹灰器所能吹掃的面積有限,整個(gè)爐膛需要布置多臺(tái),系統(tǒng)比較復(fù)雜.從1991年開(kāi)始,此臺(tái)鍋爐開(kāi)始換裝WLB30型遠(yuǎn)射程水吹灰器,其一臺(tái)新式水吹灰器就可將42m-62m標(biāo)高范圍內(nèi)的一面水冷壁全都吹掃干凈,而這些區(qū)域原來(lái)需要布置15臺(tái)SK85型水吹灰器,這樣使系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化,也節(jié)約了以后運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用.SK85型吹灰器工作時(shí)在自己的吹掃區(qū)域內(nèi)水流很不均勻,在距圓心近的地方水流很強(qiáng),在距離圓心遠(yuǎn)的地方水流會(huì)大大減弱,這有可能使得

9、有些區(qū)域水流過(guò)強(qiáng),對(duì)水冷壁造成危害,而有些區(qū)域水流過(guò) ,吹掃不干凈.對(duì)于WLB30型吹灰器,由于是將水流噴射到爐膛對(duì)面,整個(gè)區(qū)域內(nèi)水流行程相差不多,所以吹掃比較均勻.關(guān)于水流對(duì)水冷壁的損傷問(wèn)題,人們主要擔(dān)心冷水流噴射到水冷壁上溫度應(yīng)力過(guò)大,造成水冷壁龜裂,對(duì)此,德國(guó)貝爾格曼公司作了針對(duì)性試驗(yàn).對(duì)于WLB30型水吹灰器,清冼前后熱電耦的最大溫差為5攝氏度,這可以說(shuō)明新型遠(yuǎn)射程水吹灰器的清冼效果比較均勻,對(duì)水冷壁表面的溫度影響小.附表測(cè)量記錄噴口尺寸最小溫度最大溫差456111213142210168注:溫差較大的是水流直接噴射到熱電耦上引起的由于新型遠(yuǎn)射程水吹灰器WLB90只需要在水冷壁合適的區(qū)

10、域開(kāi)一個(gè)孔就可將對(duì)面水冷壁全部清洗干凈,所以系統(tǒng)布置起來(lái)靈活性很大。老式吹灰器，在某些特殊區(qū)域，如燃燒器附近布置起來(lái)很困難，這很可能造成有些區(qū)域，如燃燒器附近布置起來(lái)很困難，這很可能造成有些區(qū)域無(wú)法吹掃，而這對(duì)于遠(yuǎn)射程水吹灰器來(lái)說(shuō)卻是輕而易舉的。由于吹灰時(shí)的水流軌跡都是由軟件設(shè)計(jì)的，修改起來(lái)非常方便，因此可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果，靈活地進(jìn)行調(diào)整。         25對(duì)新型水吹灰器兩點(diǎn)疑慮的解釋251是否對(duì)爐內(nèi)正常燃燒工況產(chǎn)生影響.如前所述,從俄羅斯XX發(fā)電廠的“捷特”型水吹灰器的投運(yùn)情況看,只要保證一定的投入條件,如要求鍋爐負(fù)荷在80%以上,適當(dāng)增大爐膛負(fù)壓至70-100Pa，水吹灰器不會(huì)對(duì)爐內(nèi)正常燃燒工況產(chǎn)生影響。252 長(zhǎng)期使用水吹灰器是否會(huì)使水冷壁產(chǎn)生龜裂如前所述，WLB30型遠(yuǎn)射程水吹灰器對(duì)水冷壁表面溫度的影響遠(yuǎn)比SK85型小，所以根本不存在使水冷壁產(chǎn)生龜裂的危險(xiǎn)。結(jié)論從以上論述可以看出,新型遠(yuǎn)射程水吹灰器與老式爐膛吹灰器相比,有著吹灰效果好、效率高、布置方便、調(diào)整靈活等眾多優(yōu)點(diǎn),特別是針對(duì)當(dāng)今大型電站鍋爐,需要清掃的水冷壁面積很大,應(yīng)用這種吹灰器可充分發(fā)揮起吹掃面積大的優(yōu)點(diǎn),可簡(jiǎn)化系統(tǒng),節(jié)約投資.目前德國(guó)火電廠在新裝機(jī)組及老機(jī)組吹灰器改造時(shí)大多選用此類(lèi)吹灰器，因此,這種吹灰方法