CN1982780A - 燃气脉冲弱爆炸波清灰器 - Google Patents
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Abstract
一种脉冲弱爆炸波清灰器，包括可燃气源；流量测量单元，用于控制预混气体的比例；混合点火单元，用于使预混气体混合均匀，点燃预混气体产生弱爆炸波高速射流；吹灰分配单元，用于选择所要求吹灰的受热面部位；吹灰动力单元，用于使燃气气流火焰传播加速，并向需要吹灰的受热面发射球面冲击波；以及吹灰控制单元，用于通过采集现场开关量信号和模拟量信号按照给定的工作流程要求自动实现各路吹灰操作。本发明通过弱爆炸波作用使积灰脱落，安全可靠、操作简单、吹灰效果好，可保证锅炉的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉吹灰装置，尤其涉及一种应用于燃煤电厂锅炉尾部受热面积吹灰的燃气脉冲弱爆炸波清灰器。
背景技术
目前，在电力行业中，需要清除锅炉受热面上的积灰和结渣，保持其清洁，以保证锅炉运行安全经济。据测试，积灰层的导热系数只有金属管壁的1/400～1/1000，因此，锅炉受热面积灰后，使传热恶化，排烟温度升高，排烟热损失增大，降低锅炉热效率。积灰堵塞烟道，轻则增加对流烟道的流动阻力、增加电耗、降低锅炉出力，严重时会堵塞烟道流通面积，阻碍烟气的正常流动，这样不但会降低锅炉出力，甚至可能被迫停炉进行清灰。
传统的吹灰方式包括蒸汽吹灰、压缩空气吹灰、高压水力吹灰、钢珠(振动)吹灰、声波吹灰等吹(除)灰技术，其中钢珠(振动)吹灰现在已不见采用。国内外锅炉受热面虽然大多配备了上述传统的吹灰装置，但使用效率低，并多处于闲置状态。上述吹灰方式的共同缺点是吹灰能量强度不够及作用范围有限，如蒸汽和空气吹灰产生的气流射流或扰动具有较低的能量上限，声波吹灰在空间所产生的声速气流射是以声速为传播速度的扰动波，其强度受到膨胀波性能的限制不能增高，而且有的吹灰方法的能耗高、设备可靠性差、维护复杂，对受热面有损害等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全可靠、操作简单、吹灰效果好的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，以保证锅炉安全运行。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术措施来实现：
所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器包括：
-可燃气源；
-流量测量单元，用于控制预混气体的比例；
-混合点火单元，用于使预混气体混合均匀，点燃预混气体产生弱爆炸波高速射流；
-吹灰分配单元，用于选择所要求吹灰的受热面部位；
-吹灰动力单元，用于使燃气气流火焰传播加速，并向需要吹灰的受热面发射球面冲击波；
-吹灰控制单元，用于通过采集现场开关量信号和模拟量信号按照给定的工作流程要求自动实现各路吹灰操作。
本发明中的气源是可燃气体与空气按一定比例混合形成的预混气体，其中的可燃气体可以是乙炔、煤气、天然气、石油液化气等。所述的预混气体在湍流燃烧室中快速燃烧，并在爆炸腔中加速产生高速脉冲射流，最后经球面波发生器向受热面发射高速脉冲球面波射流。受热面积灰由于受到高速脉冲球面波射流的冲刷和强烈的声波激振而脱落，并被烟气带走。
本发明所述的清灰器通过弱爆炸波作用使积灰脱落，其中，高速气流冲刷、热清洗和强烈的声波激振这三种因素对清除积灰都有较强的作用：
(1)高速气流的冲刷：高速气流通过卷吸、夹带、冲击等作用克服积灰与表面的粘结力，使灰尘脱离积灰表面沉积。
(2)强烈的声波激振：一方面可使气体分子和灰尘粒子发生振动，使灰尘粒子不能在换热表面沉积，另一方面可使换热表面发生机械振动，灰尘粒子由于惯性力或者变形剪切力作用而脱离结灰表面沉积。
(3)热清洗作用：混合气在弱爆炸波吹灰器中被点燃瞬间产生高温高压气流，其温度高，当高温气流从喷口喷出射向积灰层时温度虽然有所降低，但积灰层表面仍因较高温度作用而被软化，粘结强度和疲劳强度降低，在高速气流吹扫下灰层破碎脱落。加装弱爆炸波吹灰器后，锅炉的排烟温度降低3～9℃。取得了良好效果。弱爆炸波吹灰器与蒸汽吹灰器的效果比较如下表所示：
| 状态 | 负荷t/h | 送风温度℃ | 排烟温度℃ | 氧量％ |
| 蒸汽吹灰 | 373 | 37 | 142 | 5.6 |
| 367 | 33 | 146 | 6.1 | |
| 弱爆炸波吹灰 | 355 | 28 | 135 | 5.1 |
| 399 | 30 | 137 | 4.8 |
附图说明
下面将结合附图对本发明所述的弱爆炸波清灰器作进一步详细说明。
图1是本发明所述的弱爆炸波清灰原理图；
图2是本发明所述的弱爆炸波清灰器的系统示意图。
具体实施方式
图1和图2分别是根据本发明的弱爆炸波清灰器的实施例的原理图和系统示意图。
由图1和图2可知，本实施例的弱爆炸波吹灰器由气源1、流量测量单元2、混合点火单元3、吹灰分配单元4、吹灰动力单元5和吹灰控制单元6构成。其中，气源是由空气和乙炔气组成，通过流量测量单元2控制空气和乙炔气的比例，在流量测量单元2中，空气和乙炔气分别经各自的球阀22和过滤器21，通过控制单元6中的PLC分控对气体流量进行控制。随后，具有适当比例的空气和乙炔气进入混合点火单元3，分别经逆止阀进入混合点火罐，通过控制单元6中的PLC进行点火控制和预混气体的温度控制，上述气体在混合罐32中均匀混合后，在点火罐31中使用点火装置对预混气体点燃产生弱爆炸波高速射流。通过吹灰分配单元4对所要求吹灰的受热面部位进行选择，吹灰分配单元4也通过PLC进行控制，吹灰分配单元4具有分配联箱41，其中设有24个火焰导管42，在每个火焰导管的前端设有爆炸腔51，吹灰动力单元5使火焰导管中的燃气气流火焰传播加速，并向需要吹灰的受热面发射球面冲击波。吹灰控制单元6包括PLC分控61和主控制系统62，通过采集现场开关量信号和模拟量信号按照给定的工作流程要求自动实现各路吹灰操作。
将本实施例的清灰器用于锅炉7时，拆除了原设置在锅炉尾部烟道的12台G9B蒸气吹灰器，并在尾部烟道加装本实施例的弱爆炸波吹灰器，上级省煤器两侧墙布置4个喷口，上级空气预热器两侧布置4个喷口，下级省煤器前后墙布置8个喷口，下级空气预热器上层两侧墙布置4个喷口，下级空气预热器下层两侧墙布置4个喷口，共24个喷口，如图2所示。
Claims (6)
1.一种燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：该清灰器包括：
-可燃气源；
-流量测量单元，用于控制预混气体的比例；
-混合点火单元，用于使预混气体混合均匀，点燃预混气体产生弱爆炸波高速射流；
-吹灰分配单元，用于选择所要求吹灰的受热面部位；
-吹灰动力单元，用于使燃气气流火焰传播加速，并向需要吹灰的受热面发射球面冲击波；
-吹灰控制单元，用于通过采集现场开关量信号和模拟量信号按照给定的工作流程要求自动实现各路吹灰操作。
2.根据权利要求1所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：所述的气源是空气和可燃气体。
3.根据权利要求2所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：所述的可燃气体是乙炔、煤气、天然气或石油液化气。
4.根据权利要求1所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：所述的混合点火单元包括混合罐和点火罐。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：所述的吹灰分配单元设有分配联箱。
6.根据权利要求5所述的燃气脉冲弱爆炸波清灰器，其特征在于：所述的吹灰控制单元包括PLC分控和主控制系统。
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