淺談燃生物質鍋爐對流管束清灰裝置的應用及發展

朱帥帥

摘 要：生物質廢料是人造板行業鍋爐最合適的燃料，但生物質燃燒因其燃燒特點，會產生大量的灰分，高溫煙氣攜帶大量的灰分進入鍋爐對流換熱管束進行換熱，煙氣中的灰分容易集結在鍋爐對流受熱管束上，產生種種不利影響，因此，對流管束受熱面清灰是必要且非常重要的一道工序，隨著社會發展科技進步，清灰裝置也在不斷的革新換代，以達到更好的換熱效果，節能環保，安全運行的要求。

關鍵詞：生物質? 鍋爐管束? 清灰? 發展

一 概述

近年來，中國人造板行業迅猛發展，因其產品制造的特點，在木材加工生產過程中不斷地產生大量廢材，包括樹皮、板邊、鋸屑、碎片、砂光粉等各種廢木料;考慮到環保、成本等因素，生物質廢木料是該行業鍋爐最合適的燃料。

生物質燃料在其燃燒過程中，主要有以下幾個特點：

1、燃燒后煙氣里水分多，煙氣體積大;

2、燃料密度小，燃燒易被吹起，懸浮段燃燒份額大;

3、灰熔點低，易在受熱面積灰;

4、燃料在揮發份釋放之后的殘炭，由于受到灰燼的包裹，空氣很難滲透，要采取必要的措施，使這部分充分的燃盡。

通過以上特點可知，高溫煙氣中攜帶大量的灰分與鍋爐對流換熱管束進行接觸換熱時，灰分極易粘接或包裹在對流管束的表面，當鍋爐管束積灰后會造成如下危害：

1、誘發安全事故

由于結渣的熱阻很大，高溫結渣后，鍋爐需超溫運行，極易誘發“爆管”事故;

2、降低鍋爐熱效率

積灰導致整體熱效率下降。

3、降低鍋爐出力

4、降低鍋爐壽命

5、積灰、結焦嚴重時，會堵塞管束之間的流道，被迫停爐檢修，增加檢修費用，降低企業的生產效率及經濟效益

因此，如何在線進行鍋爐管束的清灰尤為重要，隨著社會進步與科技發展，在線清灰裝置也在不斷的進步與完善。

二 在線清灰裝置的應用與發展

1、壓縮空氣（或蒸汽）吹灰器

工作原理：由空氣壓縮機制備壓縮空氣，壓縮空氣儲存在儲氣罐內，當需要吹灰時，吹灰器進氣閥打開，壓縮空氣進入到吹灰器內部，同時吹灰器的傳動部分開始動作，控制吹灰管一邊旋轉一邊伸入到鍋爐管束內部，吹灰管上開許多小孔，壓縮空氣經由小孔對管束表面的積灰進行吹掃，以達到清灰的目的

主要技術參數：

①? 吹灰行程：根據管束尺寸定制

②? 吹灰介質：蒸汽或壓縮空氣

② 進退速度：0.9-3.5m/min

③ 吹灰半徑：2m

④ 吹灰角度：360°

⑤ 吹灰壓力：1.0-1.6Mpa

優點：安全可靠、智能控制

缺點：1、空壓機、儲氣罐、吹灰器等設備占用空間大，安裝不方便;

2、吹灰器內部傳動機構較多，故障率高;

3、壓縮空氣在進行吹灰過程中，氣壓衰減過快，吹灰效果差;

4、鍋爐內部溫度高，吹灰管過長容易變形，吹灰管易損壞，嚴重的會損壞爐管。

2、聲波吹灰器

工作原理：將壓縮空氣（或蒸汽）轉換成大功率聲波送入爐內，當對流管束表面的積灰受到以一定頻率交替變化的疏密波反復拉、壓作用時，因疲勞疏松脫落

主要技術參數：

① 吹灰介質：蒸汽或壓縮空氣

② 有效吹灰距離：<2m

③ 氣源壓力：0.5-0.8Mpa

優點：吹灰器本身體積小，安裝方便，穩定性強

缺點：1、能量小，對粘結性積灰作用差，后期運用后發現特別不適合木材灰;

2、作用距離有限，作用范圍小，相比較其他吹灰器，配置數量多等等;

3、設備需要經常維護

3、燃氣脈沖吹灰器

工作原理：可燃氣體（通常是乙炔、天然氣等）在特殊結構混配點火裝置中，與空氣混合，被點火器點燃，產生爆燃，爆燃使火焰鋒面后的燃燒氣體在瞬時升至高壓，并在火焰的鋒面前形成壓縮波，在經過燃氣導管時火焰壓縮波被不斷加強，形成一道穩定的激波，這道激波進入脈沖發生器引爆罐體內的可燃混合氣，爆燃氣體受罐體內特殊結構的調制瞬間產生沖擊波。當沖擊波作用于積灰表面時，其聲能和動能將對灰粒子產生沖擊和加速擾動，使之與受熱表面分離，從而脫落。

主要技術參數：

① 聲壓：10～15㎏/㎝2

② 脈沖速度：300～350m/s

③ 脈沖角度：前后70°，左右70°

缺點：有安全隱患，存在啞炮、回火現象;安裝角度及高度要合適，如不當有損傷爐墻的隱患。

優點：1、吹灰力度大，尤其對有粘性的木材灰效果好

2、設備簡單，占地面積小，安裝方便

3、不耗電，只消耗極少的可燃氣體，運行成本低

4、系統簡單，無轉動機械，運行程序自動化，操作簡單，不需經常維護，效率高，經濟性好

三、結束語

每種形式的設備都有它的優缺點，分別適用于不同的工況環境。在工程應用中，應該充分考慮設備特性與工況環境的適配性，以保證良好的吹灰效果;同時對于設備的投資金額、運行成本、維護費用也要充分考慮。事實證明，脈沖吹灰器在燃生物質廢料的鍋爐清灰問題上能夠滿足以上兩點要求，但仍然有它的缺點，還需要不斷地改進和完善，同時，我們相信，科技的發展進步也推動著更新的產品形式涌現出來，更好的服務于人造板行業的鍋爐系統。

參考文獻：

[1]張小金. 鍋爐吹灰器的選擇與技術應用[C]. 中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會.全國火電100MW級機組技術協作會第五屆年會論文集.中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會：中國電力企業聯合會科技開發服務中心，2006：61-62.

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