聲波清灰器在循環(huán)流化床鍋爐上的應用

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，因此國內目前新安裝小型鍋爐以循環(huán)流化床鍋爐為主。國內生產(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(chǎng)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90%以上，氮氧化物較常規煤粉爐下降80%不用單獨配脫硫脫硝裝置，使電廠(chǎng)的投資費用大幅度降低。

（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，所以燃料設備及系統都比較簡(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，負荷變動(dòng)能力大，zui低負荷可降至額定負荷的25%-30%，完滿(mǎn)足鍋爐機組調峰運行的要求。

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，使鍋爐內需要除灰區域中的氣體分子與粉塵顆粒產(chǎn)生反復震蕩，破壞粉塵粒子與熱交換面以及粒子之間的結合力，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，爐膛結渣主要是粉塵顆粒積聚燒結而成。

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)程控系統可調，聲壓級>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，因此鍋爐在正常運行，爐內結渣結焦的機率不高，但過(guò)熱器及后部省煤器及空氣預熱器受熱面積灰機率比較高，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，空氣預熱器將嚴重積灰堵塞。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 )造成爐膛結渣和結焦。而低溫過(guò)熱器，省煤器，一般積灰嚴重，在空氣預熱器等部位也會(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，一米聲強能達到150-155dB，是用于煤粉和循環(huán)流化床鍋爐清除鍋爐內部積灰產(chǎn)品，也能用于水泥行業(yè)余熱鍋爐清除結渣性積灰清灰等。已有上千臺聲波清灰器在全國一百四十多臺鍋爐上成功運行經(jīng)驗，清灰器效果非常明顯。

   聲波清灰器能解決低溫空氣預熱器結露堵灰問(wèn)題。更能解決低溫過(guò)熱器和省煤器常規積灰問(wèn)題。通過(guò)調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)，能使聲壓級提高3-6dB，使聲波清灰器處于*運行狀態(tài)。通過(guò)兩臺聲波清灰器同時(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(chǎng)，安裝75T/H循環(huán)流化床鍋爐兩臺，在2009年9月分別在每臺鍋爐過(guò)熱器，安裝DFQ-75空氣型聲波清灰器各六臺。使用半年時(shí)間之后，對2#爐停用期和使用期運行報表進(jìn)行分析，對比結果如下：

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

（2）使用后鍋爐負荷增加，過(guò)熱器后煙溫也應增加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℃，兩種計算方式，結果是相同的。

（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，按平均負荷60t/h計算，將增加蒸汽熱量138000Kcal/h，也就是增加發(fā)電量160kw/h。按每年運行7000小時(shí)計算，將增加發(fā)電量112萬(wàn)度，按照每度點(diǎn)0.5元計算，每年節約費用56萬(wàn)元。

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

4.2 使用實(shí)例二

新疆華泰重工化工熱電廠(chǎng)75t/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內積灰情況較重，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行期間的出力，延長(cháng)鍋爐運行周期。4臺75/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內積灰情況較重，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)生額外的成本費用，此問(wèn)題已經(jīng)影響到鍋爐的正常運行及檢修周期，該公司領(lǐng)導相當重視此問(wèn)題，必須解決鍋爐尾部煙道內的積灰問(wèn)題。2009年11月對新疆華泰重工化工熱電廠(chǎng)的75t/h循環(huán)流化床（4#）鍋爐，安裝了DFQ-100聲波清灰器12臺，分別安裝在高溫過(guò)熱器，低溫過(guò)熱器，空氣預熱器。在使用了一段時(shí)間后，分別統計4#鍋爐停用期間與使用期間的運行數據進(jìn)行分析，取得經(jīng)濟效益和社會(huì )效益結果如下：

（1）停用蒸汽吹灰器，使用聲波清灰器后，負荷有所增加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，按平均負荷56t/h計算，將增加蒸汽熱量24640Kcal/kg，也就是增加發(fā)電量28.5kw/h，按全年運行7000小時(shí)計算，將增加發(fā)電量19.95萬(wàn)度電，按每度電0.5元計算，每年可節約費用9.75萬(wàn)元。4臺鍋爐每年節約費用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a=1.3計算，約能提高鍋爐效率0.191%，按56t/h負荷計算，每小時(shí)約能節煤13.9kg，全年運行7000小時(shí)，年節約燃煤97.3噸，四臺鍋爐計算年節約煤389.2噸。

（4）環(huán)境效果項目實(shí)施完畢后，尾部煙道內部積灰明顯減少，年運行7000小時(shí)時(shí)四臺鍋爐計算年節煤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)公布數據計算）。

（5）通過(guò)停爐后對鍋爐內部的檢查發(fā)現，過(guò)熱器省煤器層積灰明顯降低，空氣預熱器兩側積灰也明顯減少，所以，使用該聲波清灰器效果明顯?，F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(chǎng)等近20多臺不同型號的循環(huán)流化床鍋爐上使用，清灰效果非常顯著(zhù)，為電廠(chǎng)降低了煤耗，節約了資金，并取得了較好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。