高能燃气脉冲吹灰装置技术研究与应用
高能燃气脉冲吹灰装置技术研究与应用
控 制 系统 由触 摸屏 、 可编 程序 控制 器 、 电动 阀、 压力 流
辐射、 热 清 洗 作 用 合 理 的 设 计 吹灰 装 置 系统 及 加 速 脉 冲罐 的结 构 、 尺 量计量 元件 、 点火 装置 等组 成 ， 可 实现 自动 、 半 自动及 手动 寸、 形状 ， 从 而 获 得 可控 的 吹灰 强 度 ， 达 到最 佳 吹 灰 效 果 。 实 际加 装 到 锅炉上后 ， 平均降低烟 温 １ ０ ０ — １ ２ Ｏ ℃， 且 无 需 停 炉 即 可 保 证 锅 炉 在 高效率状态下运行 ， 热效率提 高 ５ ％， 降低单耗 ２ ． ８ ｋ ｇ ／ ｔ ， 节 约 了 大 量
锅 炉 乙炔
脉 冲
０ 引言 采用现场操作方法 ， 按着操作程序进行试验 ： ① 将脉 特种 油 开 发 公 司 热 注作 业 一 区有 １台 ９ ． ２ ｔ锅炉 和 ６ 冲加速器固定在注汽锅炉尾部受热面 ｉ ② 用快速联接管， 台５ ０ ｔ 锅炉 ， 所 用燃 油 为 渣油 ， 油质 中灰 分含量 高 ， 造 成积
所以， 每炉 年 节约燃 油 费用 ５ ９ ． ３万 元。 投入产出比为 ： 投入 ／ 产出 ＝ ３ １ ２ ３ ８ ４元 ／ ５ ９ ３ ０ ０ ０元 ＝ ０ ． ５ ３ 可 见加 装该 装 置第 一年 初 即可 收 回成本 ，全年 节约 ：
９ ． ３—３ １ — ０ ． ２ ４ ＝ ２ ８ ． ０ ６ （ 万元 ） 。 于受热面积灰表面并经多次折射 ， 使积灰脱落飞扬。② 声 ５ ５ 总结 波辐 射作 用。 由运 行 实验 可知 ， 在距 喷油 嘴 ６ — ７ ｍ处， 其声 ①解决 了锅炉 吹灰效果不好、吹灰费用高的问题 ， 为 压 级保 持在 １ ６ ０ ｄ Ｂ以上 。而 目前 国际 、 国 内采用 的声 波 除 公司的整体效益做出了贡献。 ②加装的高能燃气脉冲吹灰 灰装 置， 距 喷油 嘴轴 线 １ ｍ 处 的声压 级只达到 １ ５ Ｏ 一 １ ５ ６ ｄ Ｂ 。 ⑧加装的高能脉冲 ⑧热清洗作用。 混合气体点火爆燃后， 产生高温高压燃气。 装置具有良好的工作安全性与稳定性。 吹灰 装 置具 有较 高 的 自动 化 程度 ， 降低 了操作 人 员 的劳动 当高 温燃 气 射 向积灰 层 时 ， 可 以使 积灰 软 化 ， 粘 结 强度 降 提 高 了劳 动 生产率 。 低， 在 高压 气流 吹扫 下 ， 灰层 破 碎脱 落。则 对于 燃 油锅炉 、 强度 ，
脉冲式激波吹灰技术在高、低温过热器受热面上的应用
第!"卷第#$期水利电力机械%&’(!")*&(#$)!$$+年#$月,-./012*3/0%-*145/6/1.07182,/09-1:7*/042;<(!$$+)脉冲式激波吹灰技术在高、低温过热器受热面上的应用-==’>;?<>&@&@<AB AB?<BC ?DB?&E A>FA 5’&G <BH=BD?<IDB &JBDAB?<BD E&D<AB =I’KB <L=B KA&;M G?JB N’&G ?KA <B;A@&’&FL刘增辉（山西国阳发供电分公司第三热电厂，山西阳泉)$OP$$"）摘)要：#P$<Q A 高压煤粉锅炉水平烟道高、低温过热器长期存在着严重积灰问题，采用脉冲激波吹灰技术对原来的蒸汽吹灰系统进行了改造。
脉冲激波吹灰技术可以自动控制乙炔气与空气的混合比例，利用乙炔气体微爆炸产生的高能量冲击波来清除受热面处的积灰。
经过长期的运行实践证明，脉冲激波吹灰技术可有效清除受热面上的积灰，提高锅炉热效率，年节约燃煤!$$$多<，经济效益显著。
关键词：高、低温过热器；脉冲激波吹灰；热效率；节煤中图分类号：.R!!S(!T)))文献标识码：U)))文章编号：#$$+V +OO+（!$$+）#$V $$#O V $S收稿日期：!$$+V$W V !T作者简介：刘增辉（#WT+V ），男，山西阳泉人，山西国阳发供电分公司第三热电厂助理工程师，从事锅炉电气运行面的工作。
!"引言山西国阳发供电分公司第三热电厂锅炉为东方锅炉厂制造，型号为XY#P$Q W("V #，属于高温高压煤粉锅炉，锅炉额定质量流量为#P$<Q A 。
原吹灰系统为蒸汽吹灰，汽源为自用蒸汽（参数为!Z W($98?，"Z OW$[）通过减温减压阀及安全阀将高温高压蒸汽直接降低为低温低压蒸汽（参数为!Z #(P \!(P 98?，"Z S$$[）。
燃气脉冲吹灰技术优势分析
的 防爆 措 施 ； 吹灰 时 ， 喷嘴 喷 出 的高 能 脉 冲燃 气 从 瞬 间压 强 ，其 强度 与喷 嘴 距 离 增 加 呈 指数 关 系 衰 减 ． 过 合 理 的 能量 选 型 及 采 用 定 向喷 嘴 ， 以确 通 可 保 对 炉墙 不产 生任 何 冲击 ； 每次 混合 气 体体 积 占管 路 和 冲击 波 发 生 器 总体 积 的 ６ ％左 右 ，流 量 约 为 ０ ６ ２ ％ ｍ。ｈ这 与锅 炉 ３７Ｘ１５ｍ］ —０ ／。 ． ０ ３ ｈ的烟 气量 相 比 相 差 甚远 ，远 远低 于 可燃 气 体着 火 浓度 的下 限 ， 绝 对 不 可能在 锅 炉体 内爆 燃 ．
迫停 热面 的积灰结渣 ，使 受热 面保 持 良好 的效率 ，保证 锅炉 出力达 到安全生产 节约 能源 的 目 的．因此 ，高能有效 的锅炉 吹灰技 术对 于保证锅 炉 【 ｔ １
安 全经济运行 显得非 常重要 ．
２ 燃 气 脉 冲 吹灰 技 术 介 绍
燃气脉 冲吹 灰技术优 势分析
李文婷，王 雨，许 娜
（ 中国矿 业 大 学 机 电与信 息 工程 学 院 ， 北京 １ ０ ８ ） ００３
摘 要 ： 对 锅 炉积 灰 和 结 渣严 重 的 问题 ， 过 对 其 危 害性 分析 ， 出研 究 实 用 高效 安 全 的 吹 灰 装 置 是 提 高锅 针 通 提
中 图 分 类 号 ：Ｋ ２ ． Ｔ ２ ３２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６４０ ７ （０７０ －０ ００ １７ —８４２ ０ ）３０ ５ －３
锅 炉受热 面 的积灰 结渣会 严重 降低 受热 面 的传 热能 力 ， 成锅 炉效 率 的降 低 ， 造 烟气 通 道堵 塞 ， 气 烟
堡 竺 ＿ — 竺 墨卜 — 一 ｒ 日 竺 ｒ — 一 ！１
乙炔燃气脉冲吹灰技术在燃煤锅炉上的应用
乙炔燃气脉冲吹灰技术在燃煤锅炉上的应用第21卷第5期中国特种设备安全?19?乙炔撩-气脉冲吹灰蔽求在燃-堞锅炉上的应用李元章(首钢特殊钢公司北京100043)摘要目前清除锅炉空气预热器积灰的方法有多种,但都存在较大的弊病,不是热损耗过高,就是必须停炉才能进行,或是清灰效果很差.而本文所介绍的钢管式空气预热器清灰方式,不仅能十分有效地清除附着在钢管内壁的粘结性积灰,而且对锅炉本身无任何热能损耗,并且是在锅炉正常运行状态下清灰,清灰成本非常低廉.实践证明,它是目前一种成功的锅炉尾部受热面清灰技术.关键词钢管式空气预热器低温粘结性积灰乙炔燃气脉冲清灰技术燃煤锅炉的排烟温度不超过180~C.才可以避免不必要的热损失对于蒸发量>~20t/h的燃煤锅炉,设置有热力除氧器,将给水升温至104~C,以便使给水中溶解氧完全析出但该104~C的热水经过省煤器时,不能有效降低排烟温度,省煤器后的烟温仍达250~C左右.因此必须在省煤器后设置空气预热器,以便进一步降低排烟温度.目前层燃锅炉多使用钢管式空气预热器.预热器内钢管错列布置;由于烟气走钢管内部,其管内壁的低温腐蚀和积灰是一个老大难问题1低温腐蚀积灰机理炉膛高温烟气经三回程受热面及尾部省煤器,空气预热器大量吸热后.其最终温度可降至≤180~C.只要烟气途中的受热面金属壁温高于烟气露点,受热面便不会产生烟气结露现象.烟气露点分为水露点和酸露点.水露点温度较低.一般为45%左右;能在金属表面产生结露现象的是酸露点酸露点温度可按下式计算【lJ:f=10(1)5’.am?Ay一\式中:t——烟气酸露点,℃:f——烟气水露点,一般取45℃:口——与过剩空气系数有关的常数,当过剩空气系数为1.4～1.5时,口=129;5——燃料应用基折算硫分.%;A～燃料应用基折算灰分,%;.一飞灰占总灰分的份额,一般取90%.若燃料为普通Ⅱ类烟煤时.其SY=5%,Ay=20%由此可以推算出烟气酸露点温度f:130~C.普通钢管式空气预热器的钢管壁温可取空气温度与烟气温度的平均值,即:学(2)式中:”钢管壁温.℃;f1空气温度,取20℃;f——烟气温度.取180~C.计算出t~=100~C.可以看出,当排烟温度虽然高于烟气酸露点温度.但并不意味着空气预热器钢管壁温高于烟气露点温度当受热面金属壁温低于烟气露点较多时.烟气中的SO将被氧化成S0,,SO,再与水分作用,生成稀硫酸附着在管壁,称之为结露,对管壁产生腐蚀. 同时烟气中的灰粒粘附在潮湿受热面上形成低温粘结性积灰层,并逐渐增厚由于该积灰层的导热系数仅为钢板导热系数的1/20,势必严重影响热传导.以特钢公司2台?2O?中国特种设备安全第21卷第5期SHL20—1.25一AII型锅炉为例:每次停炉检修时发现空气预热器钢管内积灰层达10～15mm,检修人员用长钢筋棍头部绑扎圆头钢丝刷子逐根钢管反复清刷再辅之以自来水冲洗.检修后刚启炉时效果良好.排烟温度可降至160~C:但运行仅1个月,排烟温度就升至230~C以上,不仅损耗了大量热能, 还易对后续设备如麻石水膜除尘器,引风机等造成损害2乙炔燃气脉冲吹灰器的应用锅炉尾部受热面低温腐蚀积灰很难避免.目前解决低温积灰的办法是.用蒸汽吹灰或提高尾部受热面金属壁温.造成重大热能损耗.事实证明.空气预热器钢管内壁一旦已形成低温粘结性积灰.无论是采用蒸汽还是压缩空气吹灰,效果很不理想.难以将灰去除.而采用机械式除灰则必须停炉才能进行乙炔燃气脉冲吹灰器是利用乙炔与空气在一定的混合比下一遇明火就产生爆炸式燃烧.并在瞬间产生高温高压的气态燃烧物.并以热压缩冲击波的形式吹扫锅炉积灰的受热面爆炸后的高温高压气体在一定的作用距离内(约4m)以350m/s的脉冲速度作用于积灰表面.使坚硬积灰脱落:同时.已脱落的积灰获得较大动能,再去冲击相邻的积灰.在爆燃的同时.伴有强声级的低频波产生. 其频率约为200Hz.在距脉冲喷嘴7m处.仍有160dB的声强,由于其频率低,波长长,在炉内不易衰减.低频波的多次叠加,反射,使积灰产生疲劳而松动并脱落同时脉冲吹灰器还有局部振打作用,脉冲的燃烧产物,以极高的速度冲击受热面. 使受热面管子产生激发振动.积灰受惯性力作用而产生破裂.脱离管壁3具体实施方案乙炔气爆燃是在炉外的1套开口加速装置中进行的,爆燃后的气体用喷嘴导人受热面喷嘴设在空气预热器上管板的上方约200mm处.具体位置如图1所示.该乙炔燃气脉冲装置动作清灰时. 对锅炉本体的运行无任何不良影响.能确保空气预热器上管板及钢管内壁不受任何损伤由于乙炔图1乙炔燃气脉冲吹灰器喷嘴位置图气体的燃烧是在混合点火器中进行,即使在8s的充气时间内所有乙炔与空气的混合气体全部进入烟道.同锅炉每小时数万m的烟气排量相比.其量微不足道.不会对尾部烟道压力造成影响,且脉冲波的能量等级和时间不足以产生有害的共振力.从而在其清灰的同时确保了锅炉的平稳安全运行同时在预热器下部的烟道设置一个定期放灰门.平时闭锁.每月利用停炉间隙打开清掏1次.该吹灰装置配备了自动控制系统及必要的安全附件.确保了吹灰装置的安全运行.吹灰过程中,吹灰装置间歇式运行,每产生1次脉冲波后.压缩空气自动对燃气管线进行10s的吹扫一可避免CO的聚集,影响下1个脉冲波的产生:二可对燃气管线进行冷却.避免管线超温运行过程中,混合气体经点火燃烧后.燃气体积瞬间发生急剧膨胀,经加速装置的加强.产生1.0～1.5MPa的压强和300m/s的高速.经喷嘴送人炉内.每次脉冲波在管线及脉冲罐中停留的时间极短.从而避免了吹灰装置出现超温现象具体吹扫时间则根据探头设置在图1中D点的K型热电偶测温仪来定:这是因为乙炔燃气脉冲技术对预热器钢管内壁所附粘结性积灰的清扫极为彻底;每次清灰后.空气预热器后的烟温冷却至160℃以下.而当空气预热器钢管内壁开始附着积灰后,排烟温度即开始上升:因此可将吹灰装置的动作上限值设定在180~C,(下转第41页)第2l卷第5期中国特种设备安全?41?氮3充氮保护的技术要求11所用的氮气纯度应大于99.5%.21充氮管路设置完,在水压试验前应用氮气吹扫以排尽空气.31在充氮过程中应严格控制各放水阀门的开启.始终保护炉内压力在0.3～0.5MPa之间.41由于是新装锅炉.炉内不可避免存在部分锈渣.为避免第一次水压排水过程中锈渣卡涩阀门,充氮时密封不严.采取水压合格后,带压开启以上放水阀冲洗最后向锅炉注水并将压力升至0.5～0.6MPa. 按上述程序完成锅炉充氮.5)锅炉充氮后,各处阀门应严密,并禁止开启.在解除充氮前.炉内的氮气压力应保持在0.3～0.5MPa.61充氮所需材料如下:①20#无缝钢管th57mmx3.5mm,160m;②20#无缝钢管th28mmx3mm,160m;③阀fqJ41H一25DN50PN252个(带法兰盘(上接第2O页)即当K型热电偶测得排烟温度达180~Cfl~.立即向中央_T控机发出反馈信号.1二控机随即向下位机发出指令.并由下位机操纵乙炔燃气脉冲装置动作.进行吹灰.4经济效益分析以特钢公司锅炉房内2台SHL20一1.27一AII型锅炉为例仅以装设吹灰装置前的2000年9月至2001年9月与装置后的2o01年9月至2002年9 月进行比较.根据锅炉主蒸汽管路所装设的蒸汽流量计累积计量数字与锅炉房2年实际进煤数字进行统计,在装设乙炔燃气脉冲吹灰装置前后的2年中. 该锅炉房年产饱和蒸汽均为17x104t.第一年耗煤2.613xl04t;第二年煤耗降至2.073xl04t.年节煤5400t,按煤价320元/t计算.年节煤合172.8万元乙炔燃气脉冲吹灰装置年运行成本总计l2.36万元.每年可降低锅炉房运行成本160.44万元该套DN50P?v25片及配套螺栓1;④复合硅酸盐板8=15mm铁丝19#15kg):⑤无缝钢管28mmx3mmlCrl8Ni9Ti40m:⑥氮气表l4套;⑦紫铜棒th32mm1.5m;⑧氮气8O瓶.1.5mf配镀锌捆扎80mthl4mmx3mm4结论通过上述水压试验后的充氮保护.锅炉本体没有产生锈蚀.=J:2001年7月顺利竣工投产并一次试车成功.至今运行正常.参考文献l蒸汽锅炉安全技术监察规程2SDl35—86火力发电厂锅炉化学清洗导则规程3SD223--87火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则f收稿El期2005—04—30)设备购置及安装调试总投资36.7O万元.安装后运行仅3个月即可收回投资.5结论乙炔燃气脉冲吹灰技术是目前较完美的清灰技术.采用较少的初投资和极低的运行成本.在不停炉状态下能有效地自动清除附着在锅炉尾部受热面的全部低温粘结性积灰.使锅炉最终排烟温度始终保持在≤180oC.保护了处于后部排烟系统的一系列设备如麻石水膜除尘器,引风机等.因此.对于蒸发量I>20t/h的蒸汽锅炉或供热量≥14MW的热水锅炉.安装乙炔燃气脉冲吹灰装置是一件值得大力推广的技术参考文献l朱聘珊.锅炉与锅炉房设备.北京:中国建筑工业出版社. 1987(收稿日期2005—02—26)。
燃气激波吹灰系统的应用
关键 词 ：催化高温取热炉 ；积灰结垢 ；燃气脉 冲吹灰
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｋ ２ ２ ３ ． ２ ７ 文献 标 识 码 ：Ｂ
公司催化 高温取热炉 原吹灰 系统为声 波吹灰 系统 ，该
烟气成分（ 体积） ：Ｃ Ｏ ｚ （ １ ５ ． ４ ％） ；Ｎ ２ （ ８ ２ ． ４ ％） ；Ｏ ２ （ ２ ． ２ ％） 。 ２ ０ １ ２ 年检修前 ，高炉入 口温度８ ０ ０ ～ ８ ５ ０ ￣ Ｃ，平均 温差在
张国庆 ，宋 国敏 ，张文坛
（ 中 国石 油 大 港 石 化公 司 ，天 津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ ）
摘
要 ：炼化催化装置高温取热炉炉管积灰结垢 ，导致换热效果差 ，烟气热量 回收率低 ，严重影响公司
的经济效益及催化长周期运行。为此 ，对催化高炉吹灰系统进行 技术改造 ，采用燃气激波吹灰替代声波 吹灰 系统 ，吹灰效率明显提高 ，满足了装置节能高效生产的需要 。
锥段 粘 贴 铸 石 成 本 ２ ． ２ 万 元 ，寿命 周期 ２ 年 ；粘 贴 陶瓷 成
本１ ． ６ ５ 万元 ，寿命周期６ 年 。目前炼铁厂仅 １ 、２ 饶 结机就有 混匀仓 １ １ 个 ，配料室煤仓４ 个 ，改造后 ，年节约费用可观。 若 每月减 少事 故停 车时间３ ｈ ，产量４ ５ ０ ｔ ／ ｈ ，每吨烧结矿 ３ ０ 元 ，则提高设备作业率（ 增产） 后 ，年增效益 为４ ８ ． ６ 万元。
在８ ２ ０ ℃左 右 ，最低 时８ ０ ０ ￣ Ｃ。装置 的处 理量 、产 品质量 及
生 产 能 耗 均 受 较 大影 响 。 二 、高 温 取 热 炉炉 管结 垢 原 因
１ ． 金属 烧 结 粘 连
量 回收效 率也受影 响。２ ０ １ ２ 年检修 期 间 ，公 司首次在高 温
燃气脉冲吹灰技术在催化裂化装置余热锅炉上的应用
翅 片 管 上集 结 的催 化 剂依 附 于翅 片 间 ， 将受 热 面管 子完 全 包 住 ， 部 甚 至 产 生 管 间 积 灰 搭 桥 现 局 象 。针 对锅 炉 的结构 型式 及 积 灰情 况 ， 根据 脉 冲 并
收稿 日期 ：０ １ ８０ 。 ２０－ －６ ０ 作者简介 ： 沈志 刚 ， 高级工程 师 ， 长期从 事锅 炉 、 力容器 的研 压
离 管壁 。
Ｑ Ｏ／７一０３ ８／３ ｌＯ５ｏ２— ．８４ ５型 余 热 锅 炉 受 热 面 管 束 节距 小 ， 排 密 ， 管 且管 束 采用 螺旋 翅 片 管 ， 片节 翅 距为 ７ｉｎ 翅 片 高 度 为 １ ｌ。 由 烟 气 携 带 的 大 ｌ ， ／ ｌ ５ｍｎ 量催 化 剂 细粉 聚 结在 受 热 面管 束上 ， 由于 螺旋 翅 片 的节 距较 小 ， 翅 片 间积 灰提 供 了条 件 ， 时也 为 为 同 锅炉 清 灰造 成 了极 大 困难 。这 是 该 型锅 炉 清 灰条 件 较 其 它类 型 锅炉 恶 劣得 多 的主 要 因素 。
究设计 、 发工作。 开
（ ）热 清 洗 作 用 。混 合 气 爆 燃 瞬 间所 产 生 的 ２ 高温气 体 ， 温 度高 达 ２８０～３３０℃ 。当 高温 气 其 ０ ０
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７ ２
石
油
炼
制
与
化
工
２０ １２年 ３
第３ ３卷
喷嘴 的有 效作 用 范 围 ， 进行 了燃气 脉 冲吹灰 装 置 的 布置 ， 炉 每组 管 束前 的纵 截 面 上各 布 置 ２个 脉 冲 锅 罐 。 由于过 热器 管 束 相对 对 流 管 束 和 省 煤 器 管 束
脉冲激波吹灰器在余热锅炉上的应用
脉冲激波吹灰器在余热锅炉上的应用作者：纪刚来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期摘要：目前，国内部分煅烧焦锅炉为了防止尾部受热面积灰影响锅炉性能基本都装有一定的吹灰措施。
本文介绍了一种燃气激波吹灰器及其在回转窑余热锅炉上的成功应用。
采用激波吹灰器后，锅炉积灰明显下降，有效降低了排烟温度，锅炉效率得到了较大提高。
关键词：节能减排；煅烧焦；余热锅炉；激波吹灰器中国石油某煅烧焦装置配有一台余热锅炉，该余热锅炉为中压、自然循环锅炉，锅炉呈π型布置，由于原有吹灰措施（声波吹灰器）选择不当致使余热锅炉积灰较为严重，锅炉排烟温度偏高，锅炉热效率偏低。
为了提高锅炉效率，锅炉新增了一套燃气激波吹灰系统。
1 吹灰器原理及特点1.1 燃气吹灰器的技术原理燃气（通常是乙炔或瓦斯）在特殊结构混配点火装置中，与空气混合，被点火器点燃，产生爆燃，爆燃气体受罐体内特殊结构的调制瞬间产生冲击波。
当冲击波作用于积灰表面时，其声能和动能将对灰粒子产生冲击和加速扰动，使之与受热表面分离，从而脱落。
通过对两种气体的配比浓度和蓄能量的控制生成不同形式和不同强度的冲击波，可完成不同程度、不同类型积灰的清除。
1.2 燃气激波吹灰技术特点燃气吹灰系统的主要特点是：冲击波将能量聚积于极短时间和空间，在气体介质中形成瞬间能量间断面，使气流的压力和速度产生突变，其瞬间传播速度为度量尺度，声压可达到160dB以上，压力通常10～15kg/cm2，速度可达300～350m/s。
虽然作用时间较短（毫秒级），使用燃气很少，但冲击波仍能对各部位的积灰产生显著作用，使之脱离受热面。
由于燃气激波吹灰器是由爆燃产生的冲击波和声波，对固性及粘性积灰的清除效果较好，而且便于安装，占用空间少。
1.3 燃气激波吹灰系统优点智能控制：采用数字化控制技术，操作简单，安全可靠，性能卓越，清晰直观的实时控制动态显示，使机组自动化得到充分体现；并联结构：吹灰的每一支路均有燃气电磁阀、空气电磁阀、混合点火装置等，能独立完成吹灰的开启/关闭、混合、点火，分路故障不影响大系统整体运行。
燃氢气的脉冲吹灰装置在1021t／h锅炉上的应用
发 电 设 备 （０ ７Ｎ ． ） ２０ ｏ ６
燃 氧气的诛 冲吹 灰装 置在 １２ ｈ锅炉上的应用 ０１ ／ ｔ
燃 氢 气 的脉 冲 吹灰 装 置在 １ ２ ／ １ｔ ０ ｈ锅 炉 上 的应 用
李 国军’ 孟 蓬 强 张德 华 ， ，
辽 宁华 电 铁 岭 发 电 有 限公 司 １ 炉 为 Ｈ ． 号 Ｇ １２ ／８ ２Ｙ ０ １１ ．－ Ｍ４型带 水 平 浓 淡 分 离 式 燃烧 器 的燃
换用 了 燃 气 脉 冲 吹 灰 器 ， 得 了 一 定 的 成 绩 。 取 ２０ ０ ６年 ５月 ， 又对 锅 炉 过 热 器 、 热 器 、 再 省煤 器 等 部 位共 ２ ２套 蒸汽 吹灰 器进行 了更换改 造 。
Ｌ ｕ ．ｕ ’ ＭＥ Ｇ Ｐ ｎ ． ｉｎ Ｚ ＡＮ ｅｈ ａ ＩＧ ｏｊ ｎ ， Ｎ ｅ ｇ ｑａ ｇ ， Ｈ Ｇ Ｄ ． ｕ ２
（ ． ｉｏ ｉｇ Ｈ ａ ｉｎＴｅｉｇＰ ｗ ｒＣ ．Ｌｄ． ｉｌ ｇ １ ２ ０ １ Ｌａ ｎｎ ｕ ｄａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｏ ｔ ，Ｔ ｅｉ ０ ０，Ｃ ｉａ ｌ ｎ １ ｈｎ ；
了改造 后新 型燃 气脉 冲吹 灰器 的能量 、 度 、 量 强 数
器 、 热 器 、 煤器 、 再 省 空气 预 热 器等 部 位 积灰 比较
严重 ， 导致 原配 套 的蒸 汽 吹灰 器 已 不 能满 足 受 热
面的清 灰要 求 ， 些 吹灰 器 不 仅 常 因 伸缩 部 件 的 这 弯曲、 变形 导致 卡死 等机 械故 障 ， 限制 了它们 的正 常投运 ， 成锅 炉 排 烟 温度 的连 续 走 高 和过 热 汽 造 温 与再 热汽 温 不 同程 度 下 降 ； 且 还 因为 吹灰 蒸 而
２ Ｎ ｎ ｎ ｅｅａ ＥｅｔｃＣ ． ａｊ ｇ２ ０６ ， ｈｎ ） ． ａｊ ｇＧ ｎｒ ｌ ｒ ｏ ，Ｎ ｎｉ ０ Ｃ ｉａ ｉ ｌ ｃｉ ｎ １ １
高能激波脉冲吹灰器在锅炉中的应用
不佳 。ｂ 死角 ， ． 有 堆积钢珠 ， 钢珠与酸性灰混合结块似如水泥 ， 清
除 困难 。
高 的压力 ， 使爆 炸后的气体 以很 高的速度进人 锅炉 内 ， 以动能 的
（） ３声波 吹灰器 。声波吹灰器按 频率划分有 三种 ， ：． 即 ａ 旋迪 形 式（ 冲击波 ） 作用于 锅炉 受热面上 ， 使积 灰飞扬 ， 随烟气排出炉 吹灰器 ２ ～ ０ ｚ ０ ５ Ｈ 。目前 ， 吹灰器市场早 已急剧萎缩 。因为在特 外 ， 该 达到除灰 目的。 定条件下 ， 其除对粉状松散灰清除有一定效果外 ， 对较坚硬积灰 其次， 混合气体 爆炸燃 烧后 ， 产生 大量 的热量 ， 以热能的形
金属的 ４ ０ １ ０ ０ ～ ０ ０倍 ， 响受热面 的传 热效率 ， 影 为此使锅炉排烟 膨胀 ， 产生爆燃 ， 然后经 由导管引至脉 冲发生器 ， 通过人为控 制 ，
温度上升 ， 导致 锅炉 的热效率下 降 ， 根据 计算 ， 锅炉 排烟温度每 由喷嘴定向引人炉内积灰区域。
， ２ 根据高能激波脉冲吹灰器 的工作原理 ， 一 升高 １～ ０Ｃ， ５ ２ ￣ 锅炉热效率降低 １ ％。（ ） ２ 烟道 的空气预 热器结灰 ３ 可燃 气体 的选择。
实际温度值测量值一最接近的低阻值最接近的高阻值一最接近的低阻值分辨率最接近的低温度值真空控制系统采用基于at89c51单片机的多路温度测控模块可以同时对8路vf100电阻温度变送器的电阻变化信号进行测量并通过rs485总线和intranet实现了设备温度的远程测控
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下 限 上 限
２ 积灰种类及 清灰设 备
经 研 究 积 灰 一 般 分 为三 种 类 型 ：１ 干 松 积 灰 是 常 见 的积 灰 （）
形式 ， 产生在 锅炉各受热 面上 ；２ 低 温粘结 灰主要产 生在低温 （） 空气预热器受热 面上 ；３ （ ）高温粘 结灰产生在燃油锅炉水 冷壁 、
锅炉节能技术——脉冲式激波吹灰技术在高、低温过热器受热面上的应用
参考文 献：
１王万 茂． ． 土地 整理 的产生 、 内容和 效益【 ． Ｊ 中国土地 ，９ ７ ］ １９
２张正峰． ． 陈百明． 土地整理 潜力 分析【 ． Ｊ 自然资 源学报 ， ０ 】 ２ ２ ０
３李 ． 元． 国土 资源知 识读本【 ． Ｍ】北京： 中国大地 出版社 。９ ８ １９
蒸汽 吹灰 系统进行 了改造 脉冲激 波吹灰技 术采用 自动控制 乙炔气与 空气的混合 比例 ， 利用 乙炔气体微爆 炸产
生 的高能量 冲击波， 来清除 受热 面处 的积灰 。 经过长期 的运 行 实践证 明 ， 冲激波 吹灰 技术可有 效清除 受热面 脉
－
上的积灰 ， 高锅 炉热效率 ， 提 年节 约燃煤 ２ ０ ０ ０多吨 ， 济效益显著 。 经
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能处 理 。
图 １ Ｂ Ｈ脉冲激 波吹灰器 的系统组成
脉冲吹灰原理及应用
脉冲吹灰原理及应用燃气脉冲吹灰技术吹灰机理是通过冲击动能、声能和热能作用来清除锅炉受热面的表面积灰，达到提高锅炉效率，恢复锅炉出力的目的。
迈冲吹灰器的技术原理：可燃气体（通常是乙炔、天然气、液化气等）在特殊结构混配点火装置中，与空气混合，被高能点火器点燃，产生爆燃，爆燃使火焰锋面后的燃烧气体在瞬时升至高压，并在火焰的锋面前形成压缩波，在经过燃气导管时火焰压缩波被不断加强，形成一道稳定的激波，这道激波进入脉冲发生器引爆罐体内的可燃混合气，爆燃气体受罐体内特殊结构的调制瞬间产生冲击波。
当冲击波作用于积灰表面时，其声能和动能将对灰粒子产生冲击和加速扰动，使之与受热表面分离，从而脱落。
通过对两种气体的配比浓度和蓄能量的控制生成不同形式和不同强度的冲击波，可完成不同程度、不同类型积灰的清除。
HCT模块化智能控制脉冲吹灰装置使用说明书-、系统构成及控制流程1、HCT模块化智能控制脉冲吹灰装置系统构成HCT模块化智能控制脉冲吹灰装置系统由1中央控制柜、2中继电气柜、3流量控制模块、4燃气分配模块、5脉冲混合点火模块（17）及6脉冲发生器和脉冲喷嘴（34套）、空气气源、乙炔气源（乙炔瓶）、空气总阀、乙炔总阀、空气管路、乙炔管路、爆燃管路、控制电缆等组成。
2、系统控制流程中央控制柜直接控制主路系统的流量控制模块（柜）。
流量控制模块（柜）通过柜中的空气质量流量控制器和乙炔质量流量控制器对空气流量和乙炔流量分别按其设定的体积流量进行动态在线控制，以满足各路吹灰所要求的最佳空气-乙炔流量比。
中央控制柜通过中继电气柜控制燃气分配模块（柜）及各分路的脉冲混合点火模块（柜），以完成各路的模拟量参数的监测和吹灰运行。
空气经流量控制后直接分配给各分路的脉冲混合点火模块（柜），乙炔则经流量控制后进入燃气分配模块（柜），再由它的出口分路分配给各分路的脉冲混合点火模块（柜）。
定量的空气和定量的乙炔在某一分路的脉冲混合点火模块（柜）的混合点火罐内进行混合并通过爆燃管路向各脉冲发生器（罐）内充空气-乙炔混合气，达到一定量后通过电磁阀的关闭，停止乙炔输送，然后通过插入混合点火罐内的点火头点火引爆混合气，通过爆燃管路使各脉冲发生器内的混合气爆燃，产生相当能量的冲击波释放到锅炉的受热面上，从而达到吹打受热面积灰的目的。
燃气脉冲吹灰器原理、优点及投资估算讲解
一、燃气脉冲吹灰器（激波吹灰器）原理及优点1、工作原理：燃气脉冲吹灰器（激波吹灰器）是公司科技人员借鉴前苏联的有关发明技术，结合国内众多脉冲吹灰器厂家的技术优点，经过长时间的摸索、改进，开发出来的最新分散技术锅炉吹灰器，技术上又称弱爆吹灰器、燃气脉冲吹灰器、激波吹灰器。
其工作原理是利用可燃气体（乙炔）与空气按一定比例混合产生特性气体，在高湍流状态和可调脉冲频率基础上，通过燃烧混合气体产生强波射气流，同时伴有冲击波和热辐射，综合应用气体的动能、声能和热能进行吹灰。
通过合理设计燃气智能能脉冲吹灰装置系统，使空气和燃气在一个特殊的容器中混合，经高频点火，进行爆燃，混合气体急剧膨胀，生成高温、高压气体。
该气体在一个特殊结构的罐体内得到加强和加速，形成高能爆燃气体，并从喷嘴以冲击动能、热能和声能的形式进入炉内，作用在锅炉受热面的积灰层上，使积灰脱落，再被烟气带出炉外。
合理地设计吹灰装置系统及各部分结构、尺寸、形状，从而获得可控的吹灰强度，达到最佳的吹灰效果。
燃气脉冲吹灰器主要利用爆燃气体的冲击波强烈冲压、吸拉的交变作用，兼有激波微振、高速喷射气流冲击和声波振动三种功能，综合利用爆燃气体的动能、热能、和声能吹灰。
其原理为乙炔与空气混合，经高能点火爆燃后，生成二氧化碳和水，并释放出热量。
首先是经过爆燃产生的高温高压气体通过喷管喷射出的高温高速射流的喷射冲击作用，这种机理与传统的蒸汽吹灰器的吹灰机理基本相同，所不同的是：1.在冲击的同时还伴有高温气体对灰垢的“热解”作用；传统蒸汽吹灰器对受热面的吹灰方式是对“点”的吹灰，而燃气脉冲吹灰器对受热面的吹灰方式实现的是对：“面”的吹灰。
其次，是爆燃引起受热面的激振，干松积灰和已经被冲击波松脱的高温结渣、低温板结积灰会由于振动产生的强烈的交变惯性力而脱离受热面，这与传统的振动清灰器的清灰机理是完全相同的，只不过振动清灰器的振动是通过机械运动产生的，工作时是振动几分钟至几十分钟，而弱爆吹灰器的振动是由爆燃产生的，振动的时间很短，一般不足3秒。
燃气高能脉冲吹灰装置的应用
ｐａ ｓａｖ ｒ ｏ ｔ ｎ ｏｅｉ ｒ ｖｎ ｈ ｆ ｃｅ ｃ ｆ ｈ ｏｌｒ Ａｓ ａｈ ｒ ｇａ ｈ ｅ ｉａ ｌ ｅｉ ａ ｏ ｔｎ ｌｙ ｅ ｙｉ ｍｐ ｒａ ｔｒ ｌ ｎｉ ｏ ｉｇｔ ｅｅｆ ｉｎ ｙｏ ｅｂ ｉ ． ｍｐ ｉ ｔ ｅ ｈｇ ｔ ｅｉ ｔｔｅｔｒ ｎ ｌｆ ｓ ｎｉ ｎ ｍ ｕ ｍｐ ｒａ ｔ
１ 概述
河 南天 冠 燃 料 乙 醇 有 限公 司热 电 厂 采 用 的是 １０ ／ Ｆ ３ ｈＣ Ｂ锅 炉 ， ３ ５ＭＷ 背 压式 发 电 机组 。 自 ｔ １．
２ 主蒸 汽 温 度 过低 的原 因分 析
经 过近 １年 的 运 行 实 践 、 察 、 究 及 多 次 讨 考 研 论， 我们认 定影 响 主蒸 汽 温 度过 低 的原 因 为高 的 重要 原 因 。如 过 热 器积 灰 严 重 ， 使 锅 炉 主 蒸 汽 温 度 低 于 额 定 值 ， 对 积 灰 严 重 的 实 际情 将 针
况， 通过增加燃气 高能脉冲吹灰装置消啥积 灰 ， 提高 了主蒸汽温度及汽 包进水温度 ，
关键 词 ： 冲 ； 热 ； 益 ； 灰 ； 灰 脉 换 效 积 吹 中 图分 类 号 ： Ｋ ２ ．７ Ｔ ２ ３ ２ 文献标识码： Ｂ
在运 行 中也 存 在 一 些 问题 。主要 是 主 蒸 汽 温 度 为 ４５ ， １ ℃ 达不 到设计 值 （ ８ 。 。 ４５ Ｃ） 针 对运行 中实 际工 况 ， 析造 成 主 蒸 汽 温度 过 分
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓ Ｐｕ ｓ ｏ ｔ ｏ ｒ ｗｉｈ Ｈ ｉ ｈ Ｅｎｅ ｇ ｐｌｃ ｔｏ ｆＧａ ｌｅ Ｓ ｏ ｂｌ ｗｅ ｔ ｇ ｒｙ
ＬＩＺ ｅ ｇ，Ｚ ＡＮＧ ｏ ｈｎ Ｈ Ｈａ
（ ｎ ｎ Ｔｉ ｎ ｕ ｎ Ｆｕ ｌ ｃ ｈ ｌ ．，Ｉｔ ．，Ｎａ ｙ ｎ ，Ｈｅ ａ ，４ ３ ０ ， ｈ ｎ ） Ｈｅ ａ ａ ｇ ａ ｅ ｏ ｏ Ａｌ Ｃｏ ｄ ｎａｇ ｎ ｎ ７ ０ ０ Ｃ ｉａ
高能脉冲吹灰技术在稠油注汽锅炉上的应用
（） ３热清 洗作用 根 据可 燃气体 的爆 炸极 限和锅 炉除灰 的 混 合 气 体 点 火 爆 炸 后 ， 生 高 温 高 压 需要 ， 产 选择 如下的技 术参数 ： 气体 ， 当高温 高压 气体 射 向 积灰 时 ， 使 积 可 可 燃 气 体 ： 炔 乙 灰 软 化 ， 结 强 度 降 低 ， 高 压 气 流 吹 扫 粘 在 爆 炸 极 限（ 体积 ％） １ ５ ２ ： ． ～８ 燃 气压 力 ： ０ ０．４～ ０ １ ｋ ．４ ｇ 下 ， 层破 碎 脱 落 ， 灰 对于 燃 油 锅 炉 的 粘结 性 积灰尤 为有效。 燃 气流 量 ： ６～２ ｍ ｈ ０ ／ 空 气压 力 ： ０ ５ ０．０ ＭＰａ 空 气流 量 ： ０～２ ０ ／ｈ １ ０ ｍ ２高能脉 冲吹灰技术特点
！
Ｑ：
Ｓ ｃＩ ｃｅ ｅｎ ８ｎｄ Ｔ ｅｃ ｈｎｏ ｏ ｙ ｎｎ ￣ ｇ Ｉ ｏｖａ 能脉 冲 吹 灰技 术 在 稠 油 注 汽锅 炉 上 的应 用
卫 庆 广
（ 中国石 油辽河油 田公 司Ｓ Ｇ 项 目部 辽宁盘锦 １ ４ １ ） ＡＤ ０ ２ ０
３２ ． 加速装 置和喷嘴的结构参数
加 速 装 置 直 径 ： ７ ｍｍ ２３ 喷 嘴 直 径 ： ３ ｍ １ ｒ ３ａ 加 速装置 高度 ：０ ～１０ ｍｍ ８ ０ ２０ 作 用范 围 ： ５～２ ｍ。 ０ 作 用距 离 ： ５～４ ０ ２． ． ｍ ３． ３现场应 用 Ｓ Ｄ ＃１ 台注 汽 锅 炉 装上 高 能脉 冲 ＡＧ ２ ０ 吹灰 装 置 ， 实际 应 用 中 取得 较 好 的 效 果 ， 在 最 高 排 烟 温 度 由 ３ ０ ０ ４ ～３ ℃降 到 现 在 的 ５ ２ ０ ６ ℃ ， 低 了 排 烟 温 度 ， 省 了 燃 ４ ～２ ０ 降 节 料 ， 料 吨 汽 单 耗 由６ ｋ ／Ｔ降 ￣ ５ ｋ ／Ｔ， 燃 ０ｇ Ｊ ｌ８ｇ 取 得 非 常好 的 经 济 效 益 。 决 了 只 有 停 炉 解 才 能进 行 吹 灰的 难 题 ， 足 了Ｓ Ｄ 产 的 满 ＡＧ 生 要 求 ， 轻 了 吹 灰时 职 工 的 劳 动 强度 。 于 减 由 排 烟 温 度 控 制 在 较 低 范 围 内 ， 保 温 不容 使 易 损 坏 ， 高 了锅 炉 的安 全 性 。 提
电厂锅炉的燃气脉冲吹灰装置
３２
０ 国
可匿 ＠０ 匡 ＠— — 润匡 喃０
一
按 一定 比例 在混 台器 中充分 掺混 后 ．沿管 路 以较高 流 速进 入脉 冲发 生器 ，在其 中形成 高湍 流 。随后 ，点 火 器引燃 可燃 气 ．火 焰沿 混合 气管路 以极 高 的速 度传 人 脉 冲发 生器 引燃湍 流形 成爆燃 （ 爆轰 ） 在 授短 的时 或 间 内压力 和温 度急 剧升 高 ，迅 速膨 胀 ，形成 强压 缩波
燃 气脉 冲吹灰 器 是脉 动 方 式清 灰 的 一种 吹 灰器 。
图 １ 燃 气 脉 冲 吹 灰 系 统 原 理 简 图 ２ 脉 冲 吹 灰 器 的 安 装 ．
蠹
在 高 温 过热 器 前两 侧 上 下 各 安装 两 只 脉 冲发 生
器 ．低 温 过 热 器 前 两 侧 各 安 装 一 只 脉 冲 发 生 器 ，高 温
热 系 数 的 １６ ０ 降 低 了 受 热 面 的 导 热 能 力 ，烟 气 所 ／０ ，
含的热 能不能 及 时有救 吸收 ，只能 随烟气排 出。 炉 内燃烧 是一种 极其 复杂 的物理 化学 过 程 ，燃 煤 特 性 、受 热 面 的结 构 温 度 水 平 及 空气 动力 工 况 等 因 素 ，都影 响受热 面 的粘污 与结渣 迄 今 ，还 缺 乏真 正
衍 射 和透 射 等 作 用 于 内部 管排 表 面 及 炉 内各 物理 表
面 ，清 理 受 热 面 深 处 的 积 灰 ，并 逐 渐 衰 减 成 低 频 弱 声 波 。 冲 击 波 的 强 度 取 决 于 可 燃 气 体 燃 烧 产 生 的 热 能
实践证 明 ，利 用经 济实 用的 吹灰装 置 ，经常 对锅 炉受 热面 吹扫 ．能 较好 地 预防结渣 、积 灰和 受热 面腐 蚀 ，保 障锅炉 安全 运行 ，提 高 机组可 利用 率 。 目前常用 的清灰 方式 有蒸 汽 、水 力 、钢珠 波 及声
燃气脉冲吹灰器原理、优点及投资估算
一、燃气脉冲吹灰器（激波吹灰器）原理及优点1、工作原理：燃气脉冲吹灰器（激波吹灰器）是公司科技人员借鉴前苏联的有关发明技术，结合国内众多脉冲吹灰器厂家的技术优点，经过长时间的摸索、改进，开发出来的最新分散技术锅炉吹灰器，技术上又称弱爆吹灰器、燃气脉冲吹灰器、激波吹灰器。
其工作原理是利用可燃气体（乙炔）与空气按一定比例混合产生特性气体，在高湍流状态和可调脉冲频率基础上，通过燃烧混合气体产生强波射气流，同时伴有冲击波和热辐射，综合应用气体的动能、声能和热能进行吹灰。
通过合理设计燃气智能能脉冲吹灰装置系统，使空气和燃气在一个特殊的容器中混合，经高频点火，进行爆燃，混合气体急剧膨胀，生成高温、高压气体。
该气体在一个特殊结构的罐体内得到加强和加速，形成高能爆燃气体，并从喷嘴以冲击动能、热能和声能的形式进入炉内，作用在锅炉受热面的积灰层上，使积灰脱落，再被烟气带出炉外。
合理地设计吹灰装置系统及各部分结构、尺寸、形状，从而获得可控的吹灰强度，达到最佳的吹灰效果。
燃气脉冲吹灰器主要利用爆燃气体的冲击波强烈冲压、吸拉的交变作用，兼有激波微振、高速喷射气流冲击和声波振动三种功能，综合利用爆燃气体的动能、热能、和声能吹灰。
其原理为乙炔与空气混合，经高能点火爆燃后，生成二氧化碳和水，并释放出热量。
首先是经过爆燃产生的高温高压气体通过喷管喷射出的高温高速射流的喷射冲击作用，这种机理与传统的蒸汽吹灰器的吹灰机理基本相同，所不同的是：1.在冲击的同时还伴有高温气体对灰垢的“热解”作用；传统蒸汽吹灰器对受热面的吹灰方式是对“点”的吹灰，而燃气脉冲吹灰器对受热面的吹灰方式实现的是对：“面”的吹灰。
其次，是爆燃引起受热面的激振，干松积灰和已经被冲击波松脱的高温结渣、低温板结积灰会由于振动产生的强烈的交变惯性力而脱离受热面，这与传统的振动清灰器的清灰机理是完全相同的，只不过振动清灰器的振动是通过机械运动产生的，工作时是振动几分钟至几十分钟，而弱爆吹灰器的振动是由爆燃产生的，振动的时间很短，一般不足3秒。
燃煤电站锅炉智能吹灰优化通用系统的研究与开发的开题报告
燃煤电站锅炉智能吹灰优化通用系统的研究与开发的开题报告研究背景燃煤电站锅炉在运行过程中，锅炉内壁积聚了大量的灰渣，这些灰渣严重影响锅炉热效率，若不及时清除将导致设备故障、爆管、燃烧不充分等问题。
为了防止这种情况的发生，需要定期清理锅炉内壁，这一过程就是通过吹灰来实现的。
现有的燃煤电站吹灰系统主要依靠人工控制，存在吹灰效率低、浪费劳动力和能源等问题。
随着信息技术的不断发展，智能化吹灰技术的研究已成为燃煤电站节能减排、提高效率的重要途径。
因此，本研究旨在开发一个燃煤电站锅炉智能吹灰优化通用系统，通过对锅炉壁面灰渣的实时监测和自动化吹灰的优化控制来提高锅炉的热效率和运行稳定性，减少清灰的次数和清灰时间，降低清灰成本，实现燃煤电站的可持续发展。
研究内容本研究主要包括以下内容：1. 燃煤电站锅炉吹灰原理和现有技术的研究分析。
2. 使用传感器检测锅炉内部的灰渣情况，研究不同传感器的检测精度、稳定性等指标，并筛选合适的传感器。
3. 基于监测数据，建立智能吹灰优化控制模型，包括吹灰周期、吹灰时机、吹灰频率等参数的自动化控制。
4. 设计并开发智能吹灰优化通用系统平台，包括监测系统、控制系统、数据处理和分析系统等模块，实现智能化吹灰的整个过程。
5. 进行系统测试和性能评估，通过各种实验测试和模拟分析，验证该系统的稳定性、可靠性和实际应用价值。
研究意义本研究的主要意义是：1. 优化煤电厂锅炉吹灰过程，提高锅炉的效率和运行稳定性。
2. 提高工业生产的自动化水平，降低燃煤电站运行成本。
3. 推动燃煤电站的节能减排，减少空气污染和二氧化碳排放，促进可持续发展。
预期成果本研究的预期成果包括：1. 燃煤电站锅炉智能吹灰优化通用系统原型。
2. 系统性能评估报告，包括各项指标的测试结果和性能评价。
3. 学术论文和实用技术报告，论述该系统研究和开发的过程和成果，以及在实际应用中的使用效果和推广前景。
4. 相关知识产权申请，包括发明专利、实用新型专利等。
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高能燃气脉冲吹灰装置技术研究与应用
【摘要】高能燃气脉冲吹灰装置是根据乙炔爆炸的机械冲击、声波辐射、热清洗作用合理的设计吹灰装置系统及加速脉冲罐的结构、尺寸、形状，从而获得可控的吹灰强度，达到最佳吹灰效果。
实际加装到锅炉上后，平均降低烟温100～120℃，且无需停炉即可保证锅炉在高效率状态下运行，热效率提高5%，降低单耗2.8kg/t，节约了大量的资金。
【关键词】高能燃气脉冲吹灰装置锅炉乙炔脉冲吹灰烟温研究应用
华油实业公司现有11台9.2t锅炉和4台23t锅炉，所用燃料为渣油，油质中灰分含量高，造成积灰较多，烟温上升较快，造成吹灰次数多，影响锅炉热效率，增加了成本，这对锅炉运行是十分不利的，而传统的吹灰方法在效果和经济性上都不能令人满意。
随着锅炉的使用年限增加，对流段翅片管吸热效果逐年渐差，目前燃油锅炉烟温在315℃以上，这些烟气携带了大量热量被排放到大气中，排烟热损失是锅炉最大一项热损失，目前锅炉热效率为75%～80%
之间，提高锅炉热效率是锅炉运行的当务之急。
为解决上述问题，主要从高能燃气脉冲吹灰入手，减少锅炉热损失，节约能源。
1 高能燃气脉冲吹灰装置的技术原理1.1 爆炸吹灰的基本原理
因为乙炔气体爆炸极限范围较宽（爆炸极限为1.5%～82%），易于掌握，且可在较大范围内调节吹灰强度，所以采用乙炔爆炸吹灰。
乙炔与空气按爆炸极限内的比例混合后经点火燃烧，其反应式
为：
从反应式中看出，乙炔爆炸后产生二氧化碳和水在特殊装置中混合，经高频点火，产生爆燃，气体急剧膨胀，产生高温、高压的爆燃气体。
该燃烧气体，在特殊结构的加速脉冲罐体内得到加速和加强，蓄积了极高的能量，经过喷嘴以冲击动能、热能和声能的形式进入炉内，作用在锅炉受热面上的积灰层上，使积灰脱落，被烟气带出炉外。
合理的设计吹灰装置系统及加速脉冲罐的结构、尺寸、形状，从而获得可控的吹灰强度，达到最佳吹灰效果。
1.2 爆炸吹灰的作用机理1.2.1 机械冲击作用
混合气经点燃后，体积瞬间发生急剧增益，经加速脉冲罐的激发，产生较高的压力（通常1～10kg/cm2），较高的速度（300～350m/s），经喷嘴进入炉内，其动能已冲击波的形式作用于受热面积灰表面并经多次折射，使积灰脱落飞扬。
同时，受热面管子发生振动，使附着在管子表面的积灰破裂、脱落，其作用类似与机械振打，但其效果远比机械振打强，且作用时间极短（毫秒级），对受热面无任何损坏，这种作用特别适合于坚硬的结层积灰。
1.2.2 声波辐射作用
当爆燃气体进入炉体时，产生巨大响声，是能量以声能释放出来的体现。
由运行实验可知，在距喷油嘴6～7m处，其声压级保持在160db 以上。
而目前国际、国内采用的声波除灰装置，距喷油嘴轴线1m
处的声压级只达到150～156db。
由于本装置采用的声波频率高、能量大，因此进入炉膛后，不易衰减，并以辐射状向炉膛的各个方向传播，通过声能的作用，使这些区域的受热管表面积灰层产生振荡。
由于声波振荡的反复作用，使积灰松散、破裂、脱落。
1.2.3 热清洗作用
混合气体点火爆燃后，产生高温高压燃气。
当高温燃气射向积灰层时，可以使积灰软化，粘结强度降低，在高压气流吹扫下，灰层破碎脱落。
则对于燃油锅炉、炼钢厂、加热炉和余热炉的粘结性积灰尤为有效。
2 高能燃气脉冲吹灰装置的工艺
控制系统由触摸屏、可编程序控制器、电动阀、压力流量计量元件、点火装置等组成，可实现自动、半自动及手动控制。
该系统具有良好的安全性、稳定性，既降低了操作者的劳动强度又提高了生产效率。
3 高能燃气脉冲吹灰装置的现场实施情况
设备现场安装后，手动点火，接通风机，将压力控制在8kpa，流量控制在100m3/ h，打开乙炔气阀，压力控制在0.1～0.2pa之间，启动制动控制程序，依次从1—4点开始试验。
试验会出现以下结果；第一点吹灰面达到70%以上，第二点达到80%以上，第三点达到85%以上，第四点达到82%以上。
根据注汽锅炉尾部受热面特点，确定乙炔充气时间、压力、风压、
流量。
采用现场操作方法，按着操作程序进行试验：将脉冲加速器固定在注汽锅炉尾部受热面；用快速联接管，将混合加量与加速器连接；确定移动式吹灰器位置；调整好各参数。
将控制程序确定的手动方式，由于在线试验指标为注汽锅炉的排烟温度，记录1到4点的试验结果。
将控制程序确定的自动设置，根据注汽锅炉的尾部积灰性质，采用进行单循环，记录每次循环的试验数据。
4 效果分析
使用高能脉冲吹会装置以来，经生产实际应用中检验，发现该系统起到了很好的效果，实施一次该措施可以：平均降低烟温100～120℃，在锅炉运行中大幅度的降低烟温，且无需停炉即可保证锅炉在高效率状态下运行。
高能燃气脉冲吹灰装置一次性投入31万元，以单炉计算，该技术使用的乙炔为298元/瓶，每瓶乙炔可吹灰三次，每炉每月平均吹灰两次，则单炉年吹灰投入资金为2384元。
该装置可平均降低烟温110℃，热效率提高5%，降低单耗2.8kg/t，按每炉年注汽量10万方计算，则年节约燃油296.8。
按燃油费用2000元/吨计算，则可节约59.3万元。
每炉年节约燃油费用59.3万元。
投入产出比为0.53。
可见加装该装置第一年初即可收回成本，全年节约28.06万元。
5 结论
（1）解决了锅炉吹灰效果不好、吹灰费用高的问题，为公司的整体效益做出了贡献。
（2）加装的高能燃气脉冲吹灰装置具有良好的工作安全性与稳定性，避免了吹灰现场中人和物的不安全因素。
（3）加装的高能脉冲吹灰装置具有较高的自动化程度，可实现手动、半自动、全自动控制，降低了操作人员的劳动强度，提高了劳动生产率。
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作者简介
王忠伟（1965-），男，工程师，大庆石油学院采油工程专业，现为辽河石油勘探局华油公司热注一公司副经理。