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燃气高能脉冲吹灰的技术说明及经济效益分析 一、概述 锅炉及热交换器的积灰、结焦使锅炉排烟温度上升，导致热效率下降，并会引起受热面腐蚀，影响经济性、安全性。故长期以来，人们一直在寻求较好的除灰方式。通过对目前主要采用的蒸汽吹灰、声波吹灰及燃气高能脉冲吹灰的原理、效果、费用比较，认为燃气高能脉冲吹灰值得推广应用。 锅炉、加热器和换热器的积灰、结焦影响受热面的传热效率，使锅炉排烟温度上升，导致锅炉的热效率下降，理论计算和运行经验表明，锅炉排烟温度升高20℃，锅炉热效率就会下降1%，同样严重的是积灰，结焦达到一定程度时会引起锅炉受热面的腐蚀和意外停工，造成重大的经济损失。长期以来，锅炉受热面的除灰问题一直是锅炉运行中特别受关注的问题之一，多年来，为了解决此类问题，陆续研制了蒸汽吹灰，高压水力吹灰，钢珠清灰，压缩空气吹灰和声波吹灰。俄罗斯中央锅炉透平研究所研制了燃气高能脉冲吹灰技术，94年哈尔滨世纪热能技术开发有限公司率先将该技术用于国内电站锅炉，并获得成功，几年来经过改进，在电站锅炉、水泥窑余热炉、有色金属冶炼余热炉，化工行业加热炉上得到较大的推广，并取得了明显的效果，下面对蒸汽吹灰，声波吹灰和燃气高能脉冲吹灰作一简要的技术经济分析和比较。 二、燃气高能脉冲吹灰原理 利用空气和燃气在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃，体积急剧膨胀生成高温、高压的爆燃气体，该爆燃气体在一特殊结构的罐体内得到加强加速，形成激波，蓄集起极高的能量，从喷嘴中以冲击动能、热能和声能的形式进入炉内，作用在锅炉受热面的积灰上，使积灰脱落被烟气带出炉外。 其喷出的气体速度极高（300～350m/S）压力很大（0.1～1MPa）在很短的时间内作用在锅炉受热面上，其吹扫的作用相当于蒸汽吹灰，但远比蒸汽吹灰强。 其喷出的高温燃气射向积灰层时，可以使积灰软化，粘结强度降低，在高压气流的吹扫下，灰层破碎脱落，这种热清洗的作用是蒸汽和声波吹灰所不具备的，对于燃油锅炉和工业用余热炉的粘结性积灰尤为有效。 其混合气体被点火爆燃时，将伴随着巨大的响声，这是能量以声能释放出来的体现，由运行实验可知，在距喷嘴轴线6～7m处，其声压级仍保持在160dB以上，声波频率为35～205HZ（25℃）由于燃气脉冲吹灰装置的声波频率低，能量大，因此进入炉膛后不易衰减，并以辐射状向炉膛各个方向传播，通过声能量的作用，使这些区域中的空气分子和粉尘颗粒产生振动，其反复作用下，使积灰松散、破裂、脱落。这一作用与声波吹灰的作用相同，但其作用强度比声波吹灰要强得多。 三、燃气高能脉冲吹灰装置的工作效果 燃气高能脉冲吹灰装置自1994年国产第一套装置投入运行以来，已经在全国数百台电站锅炉、化工行业加热炉、CFB循环流化床锅炉上得到推广和应用，安装位置的环境适应性也越来越宽，温度最高1170℃，炉膛最大负压：–700mm水柱，最大正压+370mm水柱，烟气含水最大30%。而其除尘、除焦的效果也极为明显。 四、75t/H CFB锅炉燃料消耗量计算： 1、排烟热损失q2 q2=(k1αpy+k2)0.01(θpy-tlk)(1-0.01q4)% k1 ：烟煤：3.5 k2 ：烟煤：1.0 αpy：排烟处的过量空气系数：1.2 (θpy-tlk)：排烟温度下降：10℃ q4 ：CFB锅炉取4 代入公式q2=(k1αpy+k2)0.01(θpy-tlk)(1-0.01q4)% q2=0.5% 2、安装吹灰器以前的每小时耗煤量 B1=D（igc-igs）/η1Qdw B1：吹灰前煤的耗量 B2：吹灰后煤的耗量 D：蒸发量75t/h Qdw：煤的低位发热量：3298kcal/Nm3 igc：过热蒸汽焓：797 kcal/kg igs：给水热焓：152 kcal/kg η1：CFB 炉取85%。 代入公式： B1=D（igc-igs）/η1Qdw B1=75000（797-152）/85%×3298 kcal/Nm3 B1=17256 kg/h=17.256t/h 3、安装吹灰器以后，效率提高0.5%，η2=η1+0.5%=85.5%，代入公式 B2=D（igc-igs）/η2Qdw B2=130000（797-152）/85.5%×3298 kcal/Nm3 B1=17155 kg/h=17.155t/h 4、吹灰后每小时节省的燃煤量为 B2- B1=17256-17.155=0.101 t/h 5、安装吹灰器后每年节省的燃煤量为 B=0.101 吨/小时×24×330=800吨/年 6、按每吨燃煤300元计算，每年节省资金为 800×300=240000元 五、脉冲吹灰器全年运行费用 1、脉冲吹灰器全年运行费用 对于75t/h锅炉安装7层吹灰支路，每3天工作一次，每次每层发射10次，每个月共吹灰700炮，每瓶乙