锅炉的各种换热器的受热面积灰、结焦一直是困扰着行业的难题。清灰技术难题已经成为锅炉节能降耗、锅炉安全稳定运行的技术瓶颈。吹灰器的作用则是清除受热面上的结渣和积灰,维持受热面的清洁,以确保锅炉的安全经济运行。如何挑选吹灰器是客户面临的一个重要问题。吹灰器大体分为蒸汽吹灰器、声波吹灰器和燃气脉冲吹灰器等,以下即结合实际及相关文献对三种吹灰器进行介绍,便于客户进行吹灰器选型。
1、蒸汽吹灰器
利用高压蒸汽的射流冲击力清除受热面上的结渣积灰。对于炉膛和高温区受热面的粘性大的积灰清除效果较好,但由于采用蒸汽一方面消耗了蒸汽量会降低锅炉一定的效率;另一方面蒸汽的冲击力会增加管壁的磨损,还会增加烟气湿度,使烟气的露点温度升高,加强低温腐蚀;再有蒸汽清灰器属于接触式的吹灰,故存在很大的吹灰死角(如下图)。
2、声波吹灰器
以压缩空气为工质,在电磁阀的控制下将压缩空气的能量由声波发生器转变为声能,以声波的方式向外传递,声波以直射、渗透、反射和绕射等形式叠加形成强大的谐振声场作用于受热面上,高响度声波对积灰产生高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用,积灰产生松动而落下。声波发生器及控制器的设计到使用过程涉及的技术均属声波技术范畴。目前声波清灰器国内市场逐渐得到更广泛的认可,并在工程实际中发挥着越来越重要的作用。对锅炉炉压以及换热面无影响,运行维护费用低且吹灰无死角(如下图)。
3、燃气脉冲吹灰器
利用可燃气体与空气混合达到一定的混合比,在一特殊的容器中经高频点火,产生爆燃,瞬间产生巨大声能和大量高温高速气体,对受热面以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷,利用其较高强度的激波及伴随的射流、声能来实现清灰的目的。这种清灰器由于会产生高温高速气体,一方面对管路的密封性能要求比较高,激波吹灰系统整体维护维修量比较大;另一方面由于是利用可燃气体与空气的混合爆燃,故存在很大的安全隐患;再一方面,由于利用可燃气体量大,故运行费用很高;最后、由于是以冲击波的形式瞬间振荡、撞击和冲刷换热管束表面,属于接触式吹灰,故存在很大的吹灰死角,如下图所示。
4、三种吹灰器常见性能比较表
比较内容 | 蒸汽吹灰器 | 声波吹灰器 | 燃气脉冲吹灰器 |
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声波能级 | 80dB~100dB | 140dB~150dB | 160dB~170dB |
设备结构 | 复杂,机械结构部分复杂 | 简单 | 复杂,燃气罐须经常更换,控制部分有空气、燃气流量检测、高能点火控制、燃气泄漏控制等 |
能耗水平 | 高,每次吹灰须消耗锅炉产蒸汽0.7% | 低,空气或蒸汽均可使用 | 低,燃气耗量低 |
安全性能 | 低,锅炉管束壁易腐蚀,产生爆管事故 | 高,无爆管风险 | 低,有锅炉内爆炸或回火爆轰爆炸危险 |
效果范围 | 有死角,对清除积灰、结焦有效;适用于对流管束受热面 | 无死角,但不适合清除结焦或粘性积灰;适用于所有受热面 | 有死角,对清除积灰、结焦有效;适用于所有受热面 |