聲波清灰器在循環流化床鍋爐上的應用

一 循環流化床鍋爐的特點

  循環流化床鍋爐以燃燒劣質煤和煤矸石為主，發熱量可降低到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流化床鍋爐為主。國內生產的410t/h循環流化床鍋爐已經成熟。循環流化床鍋爐以其*的優點，正在被電廠大量采用。

（1）循環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單，一個給料點就可以滿足135t/h鍋爐蒸發量的需要，有利于大型化發展。

（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，使鍋爐內需要除灰區域中的氣體分子與粉塵顆粒產生反復震蕩，破壞粉塵粒子與熱交換面以及粒子之間的結合力，通過煙氣流的沖刷是灰分處于懸浮狀態，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 聲波清灰器在循環流化床鍋爐上的應用案例

   循環流化床鍋爐燒煙煤，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渣和結焦。而低溫過熱器，省煤器，一般積灰嚴重，在空氣預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聲的聲波清灰器，一米聲強能達到150-155dB，是用于煤粉和循環流化床鍋爐清除鍋爐內部積灰產品，也能用于水泥行業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題。更能解決低溫過熱器和省煤器常規積灰問題。通過調頻能使聲波清灰器工作在聲波發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。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，過熱器后煙溫也應增加11.89℃，在不使用聲波清灰器時實際過熱器后煙溫也應增加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，也就是增加發電量160kw/h。按每年運行7000小時計算，將增加發電量112萬度，按照每度點0.5元計算，每年節約費用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，每小時約能節煤40-50kg左右。年節約煤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，延長鍋爐運行周期。4臺75/h循環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，產生額外的成本費用，此問題已經影響到鍋爐的正常運行及檢修周期，該公司領導相當重視此問題，必須解決鍋爐尾部煙道內的積灰問題。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，空氣預熱器。在使用了一段時間后，分別統計4#鍋爐停用期間與使用期間的運行數據進行分析，取得經濟效益和社會效益結果如下：

（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，也就是增加發電量28.5kw/h，按全年運行7000小時計算，將增加發電量19.95萬度電，按每度電0.5元計算，每年可節約費用9.75萬元。4臺鍋爐每年節約費用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，每小時約能節煤13.9kg，全年運行7000小時，年節約燃煤97.3噸，四臺鍋爐計算年節約煤389.2噸。

（4）環境效果項目實施完畢后，尾部煙道內部積灰明顯減少，年運行7000小時時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年中電聯公布數據計算）。

（5）通過停爐后對鍋爐內部的檢查發現，過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。現在DFQ-100聲波清灰器產品已經在山東臨沂，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，節約了資金，并取得了較好的經濟和社會效益。