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????? 燃?xì)饷}沖激波吹灰技術(shù)在鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器使用情況及經(jīng)濟(jì)分析

????? 作者：孟憲杰…

????? 文章來(lái)源：遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司

????? 更新時(shí)間：2008-3-4

????? 燃?xì)饷}沖激波吹灰技術(shù)在鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器使用情況及經(jīng)濟(jì)分析

????? 孟憲杰宋超翼王詠梅（遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司遼寧鐵嶺112000）

????? 摘要：文章通過(guò)多個(gè)電廠機(jī)組選用燃?xì)饷}沖吹灰裝置的調(diào)研，結(jié)合本廠具
體情況，尋求新的吹灰裝置，并采用燃?xì)饷}沖吹灰裝置替代了老式吹灰器，取得
了明顯的節(jié)能改造效果，值得推廣。

????? 關(guān)鍵詞：空氣預(yù)熱器燃?xì)饷}沖激波吹灰器堵灰經(jīng)濟(jì)分析

????? 1 概述鐵嶺發(fā)電廠現(xiàn)安裝有四臺(tái)300MW 發(fā)電機(jī)組，鍋爐型號(hào)為HG—1021/18.24
—YM4 ，亞臨界壓力、平衡通風(fēng)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包鍋爐。鍋爐尾部
裝有二臺(tái)型號(hào)為29-VI （T ）-1730 容克式三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，每臺(tái)空預(yù)
器裝有HG—DL54I —1905B 型蒸汽吹灰器1 臺(tái)，發(fā)電機(jī)組相繼于1993-1996 年投
產(chǎn)發(fā)電。

????? 自發(fā)電機(jī)組相繼投產(chǎn)運(yùn)行，尤其是機(jī)組運(yùn)行4 年后，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器傳
熱元件磨損、腐蝕非常嚴(yán)重，磨損成薄紙狀后堆積倒塌，雖空氣預(yù)熱器傳熱元件
定時(shí)采用蒸汽吹灰器吹灰，但傳熱元件堵灰現(xiàn)象仍非常嚴(yán)重，鍋爐空預(yù)器漏風(fēng)率
高達(dá)25~35%. 造成鍋爐制粉系統(tǒng)一次送粉風(fēng)、二次穩(wěn)燃送風(fēng)嚴(yán)重不足，發(fā)電機(jī)組
不能帶足滿負(fù)荷運(yùn)行。還使鍋爐排煙溫度高，電除塵超負(fù)荷運(yùn)行，除塵效果差，
維護(hù)工作量大，環(huán)境污染，影響空氣預(yù)熱器的安全運(yùn)行及鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。鐵嶺電
廠1998年開(kāi)始對(duì)空預(yù)器逐臺(tái)采取了改造：更換新傳熱元件盒，改造新型的扇形自
動(dòng)密封裝置，空預(yù)器傳熱元件盒由24分倉(cāng)變?yōu)?8分倉(cāng)，改造后空預(yù)器漏風(fēng)率都在
7~8%達(dá)到了空預(yù)器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一次送粉風(fēng)、二次穩(wěn)燃送風(fēng)量、風(fēng)溫都有增加、提
高，基本能滿足機(jī)組運(yùn)行需要。但在空預(yù)器改造運(yùn)行半年時(shí)間后，空預(yù)器阻力逐
漸增加，檢查空預(yù)器傳熱元件盒腐蝕、堵灰較嚴(yán)重。分析原因，由于空預(yù)器流過(guò)
煙氣時(shí)會(huì)有飛灰積存，因此要經(jīng)常吹掃，以保證空氣預(yù)熱器出口風(fēng)溫，滿足鍋爐
燃燒及制粉系統(tǒng)制粉要求，現(xiàn)每臺(tái)空氣預(yù)熱器裝有蒸汽吹灰器一臺(tái)，運(yùn)行時(shí)每8
小時(shí)吹灰一次；由于蒸汽吹灰器故障率高，運(yùn)行中時(shí)常出現(xiàn)吹灰器吹灰管卡澀，
閥門(mén)泄漏、吹灰器管堵灰等，蒸汽吹灰器故障率很大，很難投入運(yùn)行，后來(lái)就干
脆不投蒸汽吹灰器運(yùn)行。我廠機(jī)組投產(chǎn)初期及空預(yù)器改造后堵灰、腐蝕較輕，但
近幾年隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)空預(yù)器傳熱元件盒堵灰、腐蝕明顯加劇，有時(shí)空預(yù)器
前后壓差高達(dá)0.8~1.2kPa以上（1.2kPa堵灰壓差保護(hù)限值），造成空預(yù)器阻力和
漏風(fēng)率及三大風(fēng)機(jī)（一、二次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)）耗電量逐漸增加，嚴(yán)重威脅鍋爐安
全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是由許多波紋板密集排列所組成換
熱面，這就給空預(yù)器的清理堵灰工作帶來(lái)了較大的困難，蒸汽吹灰器又難已勝任
空預(yù)器的清理堵灰工作，換熱面堵灰、腐蝕一直是發(fā)電廠中較難解決的問(wèn)題。

????? 鑒于如此，有必要對(duì)現(xiàn)有的空預(yù)器吹灰方式進(jìn)行研究，尋求新的空預(yù)器吹
灰方式。

????? 2 燃?xì)饷}沖吹灰器裝置2.1 CGP2A-III 燃?xì)饷}沖吹灰器裝置簡(jiǎn)介CGPZA-Ⅲ
燃?xì)饷}沖吹灰裝置，能夠快速、徹底、有效地清除空氣預(yù)熱器積灰，顯著延長(zhǎng)空
預(yù)器蓄熱組件的使用壽命，避免空預(yù)器冷端受熱面的堵灰，防止空預(yù)器阻力增加，
降低排煙溫度，提高空預(yù)器的傳熱效率及利用率。

????? CGPZA-Ⅲ燃?xì)饷}沖吹灰裝置是利用可燃?xì)怏w（如：乙炔氣、天然氣等）與
空氣按一定比例混合后爆燃所產(chǎn)生的沖擊波振打空氣預(yù)熱器波紋板片，清除受熱
面積灰的清灰裝置，是傳統(tǒng)吹灰裝置的理想更新?lián)Q代產(chǎn)品，燃?xì)饷}沖吹灰裝置具
有以下特點(diǎn)：設(shè)有為防止回火專門(mén)設(shè)計(jì)的阻尼器和阻燃元件，安全可靠；可靠的
流量控制技術(shù)，可以充分利用沖擊波能量；運(yùn)行成本低、經(jīng)濟(jì)性好、投資少、見(jiàn)
效快；垂直布置，可有效地防止爆燃室積灰、積水；除灰效果明顯，已有積灰的
空預(yù)器上能使煙氣阻力和排煙溫度下降，一般可使煙氣阻力下降100-400Pa 、煙
溫可下降5-10℃；清灰有效范圍大，速度快、時(shí)間短、清灰徹底；在線除灰，每
天一次，一次只需50-80 炮，每次要40-60min；操作簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)就地操作和集
控室內(nèi)操作；燃?xì)饷}沖吹灰裝置與傳統(tǒng)的吹灰器比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：維修工作量
??；運(yùn)行安全可靠；自動(dòng)化程度高；容易操作；投資少見(jiàn)效快；清灰效果好等特
點(diǎn)，可以在線清除空預(yù)器尾部受熱面積灰，提高鍋爐的傳熱效率。

????? 2.2 燃?xì)饷}沖吹灰器裝置工作原理燃?xì)饷}沖吹灰裝置工作原理是：通過(guò)智
能型流量控制裝置對(duì)氣體燃料乙炔氣與空氣按一定比例混合成一定濃度的可燃性
氣體控制，由高能點(diǎn)火裝置引爆可燃?xì)怏w，爆燃?xì)怏w在紊流加速管中形成高壓、
高速氣流，由發(fā)生器產(chǎn)生瞬間沖擊波，當(dāng)沖擊波作用于空預(yù)器波形板灰垢表面時(shí)，
借助于氣流沖擊對(duì)波形板沖擊振打及熱能、聲能綜合作用使灰垢脫落。

????? 3 采用燃?xì)饷}沖吹灰器調(diào)研論證3.1 未改造前空氣預(yù)熱器蒸汽吹灰器情況
營(yíng)口電廠2 臺(tái)300MW 機(jī)組鍋爐尾部煙道，設(shè)計(jì)、安裝了三臺(tái)三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)
熱器，預(yù)熱器吹灰采用擺動(dòng)蒸汽吹灰器，該吹灰器投入運(yùn)行，每次吹灰后空預(yù)器
前后壓差基本無(wú)明顯變化，排煙溫度基本沒(méi)變化，在空預(yù)器修時(shí)，發(fā)現(xiàn)灰垢沉積
在傳熱元件中間，傳熱元件金屬板腐蝕，部分氣流通道截面完全堵死，影響預(yù)熱
器的正常工作，鍋爐排煙溫度高。

????? 3.2 安裝燃?xì)饷}沖吹灰器后運(yùn)行情況營(yíng)口電廠從1999年11月份在鍋爐安裝
國(guó)網(wǎng)江山JSR 燃?xì)饷}沖吹灰器，到今年9 月份，兩臺(tái)爐的空氣預(yù)熱器已全部安裝
上JSR 燃?xì)饷}沖吹灰器，運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的燃?xì)饷}沖吹灰器為6 個(gè)月，據(jù)運(yùn)行人員
講“每次吹灰后空預(yù)器兩側(cè)壓差”大約降0.2~0.4kpa，排煙溫度無(wú)明顯變化，一
次、送風(fēng)機(jī)電流下降3~4 安培，在投入燃?xì)饷}沖吹灰器后，空預(yù)器原有堵灰，停
爐后檢查，堵灰有明顯減少，鍋爐排煙溫度降低5~8 ℃。

????? 2000年12月調(diào)研山東十泉發(fā)電廠，該廠采用北京華能達(dá)公司生產(chǎn)制造的燃
氣脈沖激波吹灰裝置（吹灰器），調(diào)研得到的結(jié)論是：（1 ）燃?xì)饷}沖吹灰器結(jié)
構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，該裝置安全可靠，操作比較簡(jiǎn)單。

????? （2 ）該裝置在1999年6 月在十里泉發(fā)電廠#5爐空氣預(yù)熱器上投運(yùn)成功，
為徹底解決空氣預(yù)熱器傳熱元件堵灰問(wèn)題，尋著了較好的吹灰方式。接著該廠又
在#1、#2、#6、#7爐空預(yù)器上安裝了燃?xì)饷}沖式激波吹灰裝置。一、二次風(fēng)機(jī)電
耗下降4~5 安培，排煙溫度降低7~10℃，空預(yù)器前后壓差降低0.1~0.25kpa.另外，
我們還電話調(diào)研了江蘇常熟發(fā)電廠有限公司，寧夏大壩發(fā)電廠應(yīng)用燃?xì)饷}沖吹灰
器情況，都反映使用效果良好。

????? 據(jù)了解燃?xì)饷}沖吹灰技術(shù)起源于前蘇聯(lián)，因其高效性能和高可靠性，近20
年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用，20世紀(jì)90年代中期引入我國(guó)，由中科院在理論上對(duì)該技
術(shù)進(jìn)行了充分的消化，國(guó)內(nèi)多家公司針對(duì)我國(guó)情況充分理解消化的基礎(chǔ)上，成功
地應(yīng)用于工程中，經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的實(shí)踐證明該技術(shù)除灰效率可靠性及高。

????? 通過(guò)調(diào)研，認(rèn)為燃?xì)饷}沖激波在線吹灰裝置，能夠迅速、徹底、有效地清
掃空氣預(yù)熱器蓄熱組件（傳熱元件盒組件）內(nèi)的積灰，顯著延長(zhǎng)空預(yù)器蓄熱組件
的使用壽命，避免空預(yù)器冷端、熱端熱面的堵灰，防止空預(yù)器傳熱元件腐蝕、阻
力增加，降低了鍋爐排煙溫度，降低了一次、送風(fēng)、引風(fēng)機(jī)電流，提高了空預(yù)器
的傳熱效率及利用率，空氣預(yù)器的維護(hù)費(fèi)用大大降低。

????? 因此推薦在我廠空氣預(yù)熱器上安裝使用CGPZA-III 型燃?xì)饷}沖激波吹灰裝
置。該燃?xì)饷}沖吹灰裝置費(fèi)用低，質(zhì)量好，而且投入運(yùn)行后安全可靠穩(wěn)定，從未
發(fā)現(xiàn)傳熱元件被爆燃的氣體沖擊打壞變形，已經(jīng)在10多個(gè)電廠的鍋爐及尾部空氣
預(yù)熱器上應(yīng)用，且效果良好。

????? 4 燃?xì)饷}沖激波吹灰裝置的安裝使用鐵嶺發(fā)電廠2001年3 月份#1機(jī)組小修，
經(jīng)過(guò)調(diào)研選用了北京華能達(dá)電力技術(shù)應(yīng)用有限公司生產(chǎn)的CGPZA-III 型燃?xì)饷}沖
激波吹灰器，替換原A 、B 側(cè)空氣預(yù)熱器的蒸汽吹灰器。

????? 4.1 安裝技術(shù)要求（1 ）清洗空預(yù)器傳熱蓄熱片工作結(jié)束后，蓄熱片見(jiàn)金
屬本色，對(duì)蓄熱元件無(wú)任何腐蝕，按通光方法進(jìn)行冷態(tài)驗(yàn)收，疏通率在95% 以上。

????? （2 ）設(shè)備控制系統(tǒng)為PLC 實(shí)現(xiàn)程控和手動(dòng)操作。并在工業(yè)控制機(jī)上實(shí)現(xiàn)
：1 ）燃爆氣溫度顯示及報(bào)警保護(hù)；2 ）點(diǎn)燃狀態(tài)顯示；3 ）甲、乙兩側(cè)電動(dòng)閘
閥及電磁閥開(kāi)關(guān)指示；4 ）燃?xì)夂涂諝饬髁匡@示及調(diào)節(jié)；5 ）除灰次數(shù)顯示；6 ）
具有回火、燃?xì)鉁囟瘸邎?bào)警保護(hù)功能；7 ）采用高能點(diǎn)火器；8 ）采用乙炔管
道的自檢漏、保護(hù)功能。

????? （3 ）控制柜中控制原件與柜壁保護(hù)足夠的散熱空間及檢修空間，控制柜
采用薄板彎折成型、美觀、剛性好、密封好。

????? （4 ）為確保系統(tǒng)的安全性，乙炔進(jìn)氣管道設(shè)計(jì)布置雙電門(mén)，一個(gè)采用電
動(dòng)球閥，做為乙炔進(jìn)氣管道乙炔開(kāi)啟門(mén)，保證其系統(tǒng)的密封性；另一個(gè)為電磁閥，
及時(shí)阻隔乙炔進(jìn)氣管道與燃爆裝置的聯(lián)系，保證系統(tǒng)安全的靈敏性，同時(shí)，乙炔
進(jìn)氣管道中設(shè)置逆止門(mén)，保證乙炔管道單向暢通。

????? （5 ）乙炔站、操作平臺(tái)、管路布置等按甲方要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況制作。本
裝置在布置風(fēng)格、管路走向、外觀顏色等方面要與甲方主要設(shè)備盡可能保持一致，
符合達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流等要求。

????? （6 ）零米乙炔站中各乙炔瓶帶干式回火器，同時(shí)乙炔站中設(shè)置乙含量超
2%的報(bào)警提示裝置。

????? （7 ）編制燃?xì)饷}沖激波除灰裝置的調(diào)試大綱、運(yùn)行操作規(guī)程、檢修維護(hù)
要求。

????? （8 ）為電廠運(yùn)行人員提供運(yùn)行操作培訓(xùn)，為電氣技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底，
直到學(xué)會(huì)為止。

????? 4.2 燃?xì)饷}沖激波吹灰器使用效果燃?xì)饷}沖激波吹灰裝置由北京華能達(dá)公
司施工，3 月下旬開(kāi)始施工，4 月初施工結(jié)束，安裝驗(yàn)收合格，5 月份投入運(yùn)行。
為了檢驗(yàn)該吹灰裝置的性能及對(duì)空氣預(yù)熱器前后壓差的影響，4 月30日燃?xì)饷}沖
激波吹灰器投入前及投入運(yùn)行三個(gè)月（9 月5 日）后，6 個(gè)月（11月20日）后，
對(duì)A 、B 側(cè)空預(yù)器前后壓差測(cè)量一次，并將前后測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，得出如下結(jié)
論：（1 ）第一次結(jié)論：燃?xì)獯祷移魍度牒蟮谝淮螠y(cè)量數(shù)值和燃?xì)獯祷移魍度肭?BR>測(cè)量數(shù)值比較：機(jī)組負(fù)荷250MW 時(shí)，A 側(cè)空預(yù)器蓄熱元件前后壓差下降17.5Pa，
B 側(cè)下降10.5Pa；機(jī)組負(fù)荷200MW 時(shí)，空預(yù)器蓄熱元件前后壓差A(yù) 側(cè)下降34.3Pa，
B 側(cè)下降10Pa. （2 ）第二次結(jié)論：燃?xì)獯祷移魍度牒蟮谝淮螠y(cè)量數(shù)值和燃?xì)獯?BR>灰已投入后第二次測(cè)量數(shù)值比較：機(jī)組負(fù)荷250MW 以上時(shí)，空預(yù)器蓄熱元件前后
壓差A(yù) 側(cè)下降107.5Pa ，B 側(cè)下降117Pa.經(jīng)過(guò)三次測(cè)量數(shù)值結(jié)果的比較，投入后
比較投入前壓差都有所下降。尤其是投入六個(gè)月后，壓差下降更為明顯。運(yùn)行現(xiàn)
觀查一次、送風(fēng)機(jī)電流同負(fù)荷下比較都有下降2~3 安培。停爐后我廠相關(guān)技術(shù)人
員查看空預(yù)器蓄熱器片上部沒(méi)有積灰、堵灰現(xiàn)象，疏通率良好。由此，可以看出
鍋爐尾部空預(yù)器處安裝北京華能達(dá)公司燃?xì)饧げù祷移鞒已b置投入運(yùn)行后效果
明顯，符合技術(shù)協(xié)議設(shè)計(jì)的要求，運(yùn)行可靠，是節(jié)能推廣的好項(xiàng)目。

????? 5.改造效果及經(jīng)濟(jì)分析鍋爐尾部空預(yù)器蒸汽吹灰改造為燃?xì)饷}沖激波吹灰
器裝置后，其節(jié)能效果比較明顯，主要表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面：（1 ）由于空預(yù)器
堵灰現(xiàn)象基本消除，空預(yù)器煙氣側(cè)阻力下降了120Pa 左右，空氣側(cè)阻力下降了100Pa，
因此，一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)耗電量都有不同程度減少，一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)電流下降
約2~3 安培，如果發(fā)電機(jī)組每年按4500 h運(yùn)行計(jì)算，全年一次、送風(fēng)機(jī)可節(jié)電近
32萬(wàn)kW？h ，折合人民幣8 萬(wàn)元左右。

????? （2 ）空預(yù)器蓄熱片嚴(yán)重積灰和堵灰現(xiàn)象基本消除，蓄熱片低溫端和熱端
壓差減小，使冷端徑向密封片兩側(cè)的壓差得到減小，其結(jié)果是空預(yù)器漏風(fēng)率降低
了3%左右。同時(shí)，空預(yù)器受熱面上的積灰明顯減少后，傳熱元件外于較清潔狀態(tài)，
傳熱效率得到提高，使排煙溫度下降5~7 ℃，空預(yù)器出口一二次熱風(fēng)溫度均有不
同程度的提高，因此鍋爐效率約提高0.2%左右。若機(jī)組全年發(fā)電量13億kW？h ，
每年可節(jié)約標(biāo)煤800 噸左右，鐵嶺電廠每噸煤為250 元，因此每年可節(jié)約人民幣
20萬(wàn)元左右。

????? （3 ）采用燃?xì)饷}沖激波吹灰器年耗用費(fèi)用比原空預(yù)器正常運(yùn)行時(shí)采用蒸
汽吹灰器吹灰，年耗用費(fèi)用經(jīng)統(tǒng)計(jì)可節(jié)約3 萬(wàn)元左右。

????? （4 ）按投入產(chǎn)出比計(jì)算：一臺(tái)爐尾部空氣預(yù)熱器改造為燃?xì)獯祷移?，?BR>造費(fèi)用為45萬(wàn)元；改造后的年維護(hù)費(fèi)用耗用乙炔費(fèi)用為3.5 萬(wàn)元，改造前的維護(hù)
費(fèi)用及耗蒸汽費(fèi)用為9 萬(wàn)元，此系統(tǒng)按使用壽命12年計(jì)算。

????? 1 Rio=——=1：5.5 12×（9-3.5 ）

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????? 12從上述四項(xiàng)節(jié)能效果及經(jīng)濟(jì)分析來(lái)看，將鍋爐尾部蒸汽吹灰裝置改造為
燃?xì)饷}沖激波吹灰裝置，每年總計(jì)可節(jié)約人民幣31萬(wàn)元左右，從投入產(chǎn)出比計(jì)算
是1 ：5.5.綜合上述比較，經(jīng)濟(jì)效益是比較可觀的，有利于機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)
行，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益，減輕檢修、運(yùn)行工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，燃?xì)饷}沖吹灰
裝置改造是成功的。

????? 作者簡(jiǎn)介：孟憲杰（1963- ），男，遼寧新民人，高級(jí)工程師，從事火電
廠檢修管理工作。