余熱利用熱管在線清灰系統優化改造

韓 政，張洪英，丁 琳

（萊蕪鋼鐵股份有限公司特殊鋼廠，山東 萊蕪 271104）

一、問題的提出

電爐除塵余熱利用系統是通過電爐第四孔將1 200℃左右的高溫煙氣從煙道吸出，經一系列工藝流程，由熱管式余熱鍋爐轉換為飽和蒸汽，供生產和生活用汽。其中熱管積灰的及時清理是保證整個系統正常運行的關鍵環節。原系統設計采用聲波吹灰器和蒸汽吹灰器對熱管進行在線清灰。聲波吹灰器運行時能耗大、振動劇烈，連續運行對熱管和鍋爐箱體破壞較大，易造成鍋爐熱管斷裂和耐火材料脫落。而蒸汽吹灰則容易造成積灰板結、堵塞熱管。原系統運行過程中熱管翅片積灰板結嚴重，掛灰后厚度達到4～5mm，致使整個余熱利用系統基本處于半癱瘓狀態，系統產汽量僅為3～5m3/h。

二、改造方案

針對熱管積灰嚴重問題，決定采用沖擊波吹灰器代替聲波吹灰器和蒸汽吹灰器對熱管進行在線清灰。改造的重點在于設備的選型，所選擇的沖擊波吹灰器既不能影響系統設備，又要達到徹底清灰的目的，保證余熱鍋爐安全穩定運行和熱管產汽效率。

1.設備選型

沖擊波吹灰器是利用沖擊動能瞬時吹掃受熱面，產生的氣流不帶有水分。沖擊波是大能量短時間作用，吹灰能量大；沖擊波吹灰器同時兼有聲波震蕩作用，具有高聲強、吹灰全方位的特點，是高強度積灰類型吹灰設備的首選。

沖擊波吹灰器工作原理是將空氣和可燃氣按一定比例混合，經高能點火后在沖擊波發生器內形成可控強度的沖擊波。沖擊動能吹掃受熱面的同時伴有高聲強聲波震蕩和熱清洗作用，以達到吹除積灰、保證受熱面清潔、提高傳熱效率、恢復鍋爐出力的目的。沖擊波吹灰器原理如圖1所示。

2.沖擊波吹灰系統安裝和運行方案

在每臺蒸發器和省煤器進口處安裝沖擊波吹灰器，共設28個吹掃點。本系統可燃氣用瓶裝乙炔，壓力為0.9~0.15MPa，空氣由氣泵供給，壓力為~4kPa。

沖擊波吹灰系統采用PLC控制，可在就地模式下實現手動或自動運行。沖擊波吹灰器運行時，順煙氣流向由上到下吹掃。

單組運行方式下，系統可實現任意組的單獨啟、停，可以完成有重點的局部吹灰。

每組的充氣時間和工作次數可自由設定，充氣時間一般在20~30s，每3h工作一次，也可根據吹掃效果調節吹掃間隔時間。

本系統自動吹灰流程按正向吹灰方式從第一組開始到第10組吹灰結束。吹灰完畢系統自動停止。吹灰時間40min左右。

三、效果

改造后，徹底解決了熱管板結積灰嚴重的問題，熱管翅片積灰不足0.5mm。提高了換熱效率，系統產汽量達到20m3/h左右，實現了除塵煙氣熱量的循環再利用和清潔生產，從根本上突破了電爐除塵余熱利用系統應用技術難點，創造了良好的經濟效益。