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遼寧中鑫自動化儀表有限公司
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閱讀：1006發(fā)布時間：2016-8-10
為了提高鍋爐的熱效率，需要在鍋爐爐膛和煙道內布置一系列熱交換器（如過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等），但燃料燃燒產生的部分灰塵會附著在熱交換器表面，還有一些塵粒在高溫狀態(tài)下成熔融狀黏附到換熱器表面并逐漸形成堅硬的焦渣層，嚴重影響了換熱表面的熱吸收。在一般情況下，潔凈換熱器 的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)在46.5～58.1W/（m2 ·℃）之間，但積灰、結焦以后的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)只能達到0．0581～ 0．1160W/（m2·℃）。因此，積灰、結焦后鍋爐的出力下降，燃料增加，熱效率降低。進入21世紀以來，隨著火電廠裝機容量不斷刷新紀錄，資源日漸緊張， 作為火力發(fā)電機組主要燃料的燃煤質量越來越差，鍋爐各換熱器積灰情況日益加重。為提高電廠熱效率，保證電廠安全生產，總結和研究國內外聲波吹灰器具有重要意義。
鍋爐積灰結渣的原因十分復雜，既與使用的燃料相關，也與鍋爐的燃燒狀況相關。劣質煤灰分大，含硫量高，積灰、結焦現(xiàn)象明顯多于煤。鍋爐內的燃燒狀態(tài)也會影響換熱器表面的灰渣性質。
（1）在鍋爐爐膛內部溫度較高（1500℃以上），煙氣中熔融、半熔融狀態(tài)的顆粒黏附在換熱器表面，形成結焦、結渣層，煤中含的Ca,K，Na，F(xiàn)e等分子生成堿性氧化物與SO3反應生成復合硫酸鹽吸附在換熱器表面，不但加劇了焦、渣的形成，同時復合硫酸鹽會引起爐膛水冷壁的高溫腐蝕。
(3)在尾部豎井煙道區(qū)域煙氣溫度已低于700℃，煙氣中攜帶的飛灰都已為固體顆粒，此部分積灰為松散型積灰，但在空氣預熱器低溫段，由于壁溫接近或低于煙氣露點，煙氣中的硫酸蒸氣會凝結在壁面產生腐蝕，同時會黏結煙氣中的灰粒并與其中的金屬氧化物反應生成硫酸鹽，zui終形成低溫黏結灰。 顯然，高溫區(qū)的結焦、結渣層中溫區(qū)的燒結性積灰，以及空氣預熱器低溫段的低溫黏結灰較難清除；低溫區(qū)的松散型積灰則容易去除，但其熱阻zui大，對鍋爐熱效率影響zui大。
換熱器積灰結焦引起的主要負面效果如下：
（1）降低鍋爐熱效率，換熱器積灰、結渣后，會使鍋爐排煙溫度抬升，zui高可抬升20—30℃，甚至更高，而鍋爐排煙溫度每增加10℃，鍋爐熱效率就降低1%左右。
（2）換熱器積灰后，使得煙氣流通面積減小，增加了排氣阻力，導致引風機電耗增加。
（3）影響鍋爐的安全運行。換熱器結焦后會使鍋爐出力降低，同時會使爐膛出口煙溫升高，從而導致爐膛上部的屏式過熱器及隨后的對流受熱面產生積渣，嚴重時會引起過熱器管壁超溫，甚至爆管?？諝忸A熱器冷端低溫腐蝕、堵灰后會使鍋爐排煙溫度升高，一次、二次新風沒有得到充分熱交換，引風阻力增加，風機電耗加大，鍋爐出力降低，嚴重時甚至被迫停爐。
為了克服積灰、積垢、結焦的不利影響，從19世 紀末開始，人們就對鍋爐換熱器進行吹灰、除焦方面的研究。聲波吹灰器是保證鍋爐穩(wěn)定運行、提高鍋爐熱效率、節(jié)約能源消耗、減小大氣污染物排放的重要裝置，隨著國家節(jié)能減排政策要求的日益嚴格，傳統(tǒng)聲波吹灰器在使用過程中還存在著這樣或那樣的問題， 對于解決電力生產中的“癌癥”無能為力，因此，發(fā)展新型聲波吹灰器的問題已到了刻不容緩的地步。膜片式聲波清灰器以壓縮空氣作為動力源，聲波的能量使積灰、結垢在受熱面的附著狀態(tài)產生分離，并使原有的積灰、結垢發(fā)生疲勞斷裂和破碎。積灰和結垢在聲波的作用下，從受熱面剝離而被一定流速流動的煙氣帶出煙道。聲波清灰器的振動頻率遠離設備本體、受熱面的本征頻率，對受熱面不會產生有害的共振，但對積灰和灰垢卻能十分有效地清除，并能根據積灰的物理性質優(yōu)化控制使積灰得以及時有效地清除，長期保持受熱面清潔。
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