一、聲波清灰的作用機理
1.注汽鍋爐的對流段出口設(shè)計高溫煙氣人口溫度約為8700C-980℃,用于對鍋爐給水進行預熱,降低排煙溫度。在對流段中,分布有帶翅片的單路直管管束,在鍋殼內(nèi)呈水平多層平行往復排列。對流段受熱量占鍋爐總受熱量的40%,富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
由于對流段翅片管的間距較小,煙氣中的煙灰易在翅片管上堆積,如不及時清除,將會結(jié)垢,難以清理;此外,灰分中的低熔點雜質(zhì)(主要是各種硫酸鹽類)在翅片管表面結(jié)焦。這種現(xiàn)象會大大降低對流段的傳熱效果,從而使鍋爐熱效率下降,同時會對換熱管造成腐蝕。
2.經(jīng)驗表明,注汽鍋爐排煙溫度每升高12℃-15℃,鍋爐熱效率就降低1個百分點。實際運行過程中對流段積灰速度很快,造成煙溫快速上升,鍋爐熱效率迅速下降。為提高熱效率,節(jié)約燃料,必須頻繁清灰。但對流段的清灰采用人T壓力水沖洗存在很多缺陷:清灰必須停爐,影響生產(chǎn);操作人員勞動強度大;破壞保溫層,加大維修費用。孤四區(qū)注汽鍋爐人T清灰周期大致為1個月。
3.為解決以上問題,1999年對該站2臺注汽鍋爐對流段進行了改造。鍋爐利用聲波方式自動清灰由來已久,并且在歐美等發(fā)達國家早已得到較廣泛應用;
聲波在具有特定結(jié)構(gòu)和工況的工作區(qū)域內(nèi)的傳播,是一個非常復雜的過程,目前尚無較為確切的數(shù)學模型加以描述。目前,對于聲波清灰的機理基于以下認識:
(1)聲波是空氣振動形成的,因而,能量可以通過聲波的傳播作用于介質(zhì)質(zhì)點,達到與機械作用相同的效果;
(2)聲疲勞作用:由于聲波震蕩的不斷反復,以拉、壓的循環(huán)載荷作用于灰垢粒子,使其產(chǎn)生振動,造成相互間難以聚集,從而難以粘附于換熱管表面;
(3)對于已堆積在翅片管束上的灰垢,也會在一定頻率的聲波交變應力的作用下,經(jīng)一定循環(huán)周期后,由于疲勞作用而產(chǎn)生間隙并松脫;
(4)對于焦渣來說,聲波要有足夠的強度,使粉塵難以聚集,從而阻止其形成;對已經(jīng)凝結(jié)成大塊的焦渣,高強度聲波亦可使其逐漸斷裂而白行脫落。國內(nèi)外試驗表明,聲波可以使焦渣粒子的結(jié)合力變?nèi)酢⑸L速度變慢、體積變小。
二、聲波頻率的選擇
試驗證明,超聲波和幾千赫以上的高頻波,雖然可以獲得較高能量,但因為其繞射性差、易衰減,不適合鍋爐對流段換熱管密布的工況;而對于低于20H z的次聲波,因為與鍋爐設(shè)備固有的頻率相近,易引起設(shè)備共振而造成損壞,亦不能用于清灰系統(tǒng)。
注:汽鍋爐清灰系統(tǒng)實際應用的是100-400H z之間的盧波。這一頻段的聲波能在一定空間內(nèi)傳輸聲能,而且由于其具有良好的繞射性能,使鍋爐清灰不留死角。
三、裝置簡介
1.該裝置的主要部件為低頻膜片振動發(fā)聲式聲波發(fā)生器,聲波自動清灰裝置的核心設(shè)備為低頻膜片振動發(fā)聲式聲波發(fā)生器。當壓縮空氣沖擊膜片時,形成一定頻率的聲波,聲波在對流段翅片表面反復振蕩,使翅片管上的積炭產(chǎn)生疲勞,隨著時間的延長,積灰與翅片管逐漸脫開,在煙氣流的沖刷撞擊作用下脫落后排H爐外。
配套的裝置有:空壓機2臺、儲氣灌1臺;空氣穩(wěn)壓過濾潤滑裝置1套;
控制系統(tǒng):為時間控制器,可以任意調(diào)節(jié)系統(tǒng)T作時間間隔,使整套裝置實現(xiàn)無人值守。裝置工藝流程如圖1所示:
2.聲波發(fā)生器主要技術(shù)參數(shù)見表1:
四、應用效果
1.聲波自動清灰裝置應用并不能徹底取代人工清灰,而是延長了人工清灰的周期。目前,孤四區(qū)平均人工清灰天數(shù)約60天(原來為30天),排煙溫度升至240℃時即需清灰。
2.兩種清灰方式排煙溫度隨時間的變化情況如圖2所示:
由圖2可以看出,完全人工清灰時,鍋爐運行約30天,排煙溫度即可升至240℃左右,而聲波自動清灰方式為220℃左右,溫降為20℃;自動清灰使人工清灰周期延長至60天左右。
技術(shù)改造后實現(xiàn)了注汽鍋爐在較長運行周期內(nèi)不停爐自動清灰,從而有效地減緩了注汽鍋爐的積灰速度,減緩了排煙溫升的速度,提高了注汽鍋爐的運行熱效率。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品:
1、
生物質(zhì)蒸鍋
2、
秸稈壓塊機