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技術(shù)文章聲波清灰器在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用
更新時間:2018-03-01 點擊次數(shù):3786次一 循環(huán)流化床鍋爐的特點
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(nèi)目前新安裝小型鍋爐以循環(huán)流化床鍋爐為主。國內(nèi)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,正在被電廠大量采用。
(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,燃燒過程中同時完成脫硫,脫硫率可達90%以上,氮氧化物較常規(guī)煤粉爐下降80%不用單獨配脫硫脫硝裝置,使電廠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(shè)備及系統(tǒng)都比較簡單,一個給料點就可以滿足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,負荷變動能力大,zui低負荷可降至額定負荷的25%-30%,完滿足鍋爐機組調(diào)峰運行的要求。
二 聲波清灰器的工作原理
聲波吹灰是通過聲波能量的作用,使鍋爐內(nèi)需要除灰區(qū)域中的氣體分子與粉塵顆粒產(chǎn)生反復(fù)震蕩,破壞粉塵粒子與熱交換面以及粒子之間的結(jié)合力,通過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(jié)渣主要是粉塵顆粒積聚燒結(jié)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:通過程控系統(tǒng)可調(diào),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(yīng)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(nèi)結(jié)渣結(jié)焦的機率不高,但過熱器及后部省煤器及空氣預(yù)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,煙氣露點增高,空氣預(yù)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,一般不會造成爐膛結(jié)渣和結(jié)焦。而低溫過熱器,省煤器,一般積灰嚴重,在空氣預(yù)熱器等部位也會因煙氣露點造成堵灰,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(nèi)部積灰產(chǎn)品,也能用于水泥行業(yè)余熱鍋爐清除結(jié)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(yù)熱器結(jié)露堵灰問題。更能解決低溫過熱器和省煤器常規(guī)積灰問題。通過調(diào)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,能使聲壓級提高3-6dB,使聲波清灰器處于*運行狀態(tài)。通過兩臺聲波清灰器同時工作,還能使有效聲場聲壓增高3dB,以提高清灰效果。
4.1 使用實例一
新疆瑪納斯奧洋科技有限公司動力分廠,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熱器,安裝DFQ-75空氣型聲波清灰器各六臺。使用半年時間之后,對2#爐停用期和使用期運行報表進行分析,對比結(jié)果如下:
(1)鍋爐負荷由外界因素而定,未運行聲波清灰器時鍋爐負荷比運行聲波清灰器時大4.45t/h,相應(yīng)高溫過熱器前煙溫增高694.29-682.4=11.89℃。
(2)使用后鍋爐負荷增加,過熱器后煙溫也應(yīng)增加11.89℃,在不使用聲波清灰器時實際過熱器后煙溫也應(yīng)增加11.89℃。
(3)在使用聲波清灰器后,實際過熱器前后煙溫差33.5℃,因此使用聲波清灰器降低過熱器后煙溫應(yīng)為33.5-11.89=21.61℃。
(4)高溫過熱器前煙溫和低溫過熱器后的煙溫降,在未使用聲波清灰器時為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(jié)果是相同的。
(5)使用聲波清灰器后,過熱蒸汽溫度增加416-374.75=41.75℃,說明過熱器清潔程度增加,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小時計算,將增加發(fā)電量112萬度,按照每度點0.5元計算,每年節(jié)約費用56萬元。
(6)過熱器安裝聲波清灰器,一般對排煙溫度降低不很明顯,統(tǒng)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℃,按過量空氣系數(shù)a=1.3計算,約能提高鍋爐效率0.4%,按60t/h負荷計算,每小時約能節(jié)煤40-50kg左右。年節(jié)約煤350噸。
4.2 使用實例二
新疆華泰重工化工熱電廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)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,延長鍋爐運行周期。4臺75/h循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)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(dǎo)相當(dāng)重視此問題,必須解決鍋爐尾部煙道內(nèi)的積灰問題。2009年11月對新疆華泰重工化工熱電廠的75t/h循環(huán)流化床(4#)鍋爐,安裝了DFQ-100聲波清灰器12臺,分別安裝在高溫過熱器,低溫過熱器,空氣預(yù)熱器。在使用了一段時間后,分別統(tǒng)計4#鍋爐停用期間與使用期間的運行數(shù)據(jù)進行分析,取得經(jīng)濟效益和社會效益結(jié)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,過熱蒸汽溫度增加8℃,說明過熱器清潔程度增加,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小時計算,將增加發(fā)電量19.95萬度電,按每度電0.5元計算,每年可節(jié)約費用9.75萬元。4臺鍋爐每年節(jié)約費用39萬元。
(3)尾部煙道排煙溫度降低約3.8℃,按過量空氣系數(shù)a=1.3計算,約能提高鍋爐效率0.191%,按56t/h負荷計算,每小時約能節(jié)煤13.9kg,全年運行7000小時,年節(jié)約燃煤97.3噸,四臺鍋爐計算年節(jié)約煤389.2噸。
(4)環(huán)境效果項目實施完畢后,尾部煙道內(nèi)部積灰明顯減少,年運行7000小時時四臺鍋爐計算年節(jié)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(shù)據(jù)計算)。
(5)通過停爐后對鍋爐內(nèi)部的檢查發(fā)現(xiàn),過熱器省煤器層積灰明顯降低,空氣預(yù)熱器兩側(cè)積灰也明顯減少,所以,使用該聲波清灰器效果明顯?,F(xiàn)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,為電廠降低了煤耗,節(jié)約了資金,并取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。