摘要：本文簡要介紹 目前 電站鍋爐吹灰方案的現(xiàn)狀和存在 問題 ，以及應(yīng)如何合理制訂吹灰方案，首次提出將 工業(yè) 用攝像探頭用于監(jiān)視爐內(nèi)積灰結(jié)渣情況，以使吹灰更具針對性，達(dá)到用較小的吹灰成本得到較高的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐 蒸汽吹灰 吹灰方案

前言

電站鍋爐燃用煤質(zhì)含灰量、硫量較高，運(yùn)行中容易引起受熱面沾污積灰、結(jié)渣、腐蝕和磨損。積灰、結(jié)渣一方面將降低受熱面?zhèn)鳠嵝剩範(fàn)t膛及各級受熱面吸熱量減少，進(jìn)而導(dǎo)致爐膛出口及各級受熱面進(jìn)出口煙氣溫度升高，鍋爐效率下降;另一方面沾污積灰會使省煤器、空氣預(yù)熱器堵塞，使輔機(jī)電耗增加，此外，積灰、結(jié)渣還會使受熱面表面溫度增高，導(dǎo)致受熱面管壁超溫和高溫腐蝕甚至爆管;較大的渣塊墜落還會 影響 鍋爐的安全運(yùn)行，甚至發(fā)生人身及設(shè)備重大不安全事故。因此，電站鍋爐多采用吹灰器，在運(yùn)行過程中，對受熱面進(jìn)行周期性吹掃，使其保持在合適的清潔狀態(tài)，以提高運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性。吹灰器有多種型式，本文重點(diǎn)討論蒸汽吹灰器。

1.吹灰方案現(xiàn)狀及存在問題

據(jù)考察了解，目前在大多電廠鍋爐蒸汽吹灰方案的制訂方面，是根據(jù)鍋爐制造單位所提供的設(shè)計(jì)說明書中的要求或根據(jù)其它已投運(yùn)電廠類似設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)制訂，這些做法實(shí)際上可能都帶有盲目性，人為因素起了相當(dāng)大的作用。因?yàn)椋仩t制造單位在設(shè)計(jì)鍋爐時，根據(jù)設(shè)計(jì)煤質(zhì)的特性，結(jié)合以往已有經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備結(jié)構(gòu)方面已采取了必要的技術(shù)措施，以防止受熱面沾污積灰、結(jié)渣。根據(jù)燃用煤質(zhì)的不同，設(shè)計(jì)方面采取的技術(shù)措施不同，吹灰只是作為一種輔助手段，是對技術(shù)措施的補(bǔ)充。如此做法也是不得已而為之，因?yàn)闋t內(nèi)燃燒過程是一種極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，燃煤特性、鍋爐結(jié)構(gòu)、爐內(nèi)溫度水平、空氣動力工況等因素，都影響受熱面的沾污積灰與結(jié)渣狀況。因此，電廠在制訂吹灰方案時，應(yīng)根據(jù)本廠設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，否則將可能出現(xiàn)一些負(fù)面影響，比如：按鍋爐制造單位所提供的設(shè)計(jì)說明書中的要求，規(guī)定每班吹灰1次，但從運(yùn)行的實(shí)際情況看，必要性欠妥。原因是：有些電廠其鍋爐設(shè)備運(yùn)行時沾污積灰輕微，有些電廠其鍋爐設(shè)備運(yùn)行時，部分受熱面區(qū)域沾污積灰輕微，部分受熱面區(qū)域沾污積灰嚴(yán)重，有些電廠機(jī)組參與調(diào)峰，每天高低負(fù)荷區(qū)間交替出現(xiàn)，且在高低負(fù)荷區(qū)間的運(yùn)行時間也不斷變化。

眾所周知，低負(fù)荷運(yùn)行時，爐內(nèi)溫度水平相對較低，爐內(nèi)受熱面上的部分灰渣將自行脫落。而對大多數(shù)鍋爐設(shè)備來講，爐膛沾污積灰甚至結(jié)渣恰恰是影響排煙溫度的主要因素。在這種情況下，無選擇的按規(guī)定每班吹灰1次，顯然將導(dǎo)致能源浪費(fèi)，受熱面管壁磨損減薄，甚至也是導(dǎo)致某些電廠鍋爐受熱面爆管的原因;有些電廠規(guī)定每天吹灰1次，且要求吹灰時，鍋爐負(fù)荷一般應(yīng)在額定負(fù)荷的75%左右，這樣運(yùn)行人員基本將吹灰安排在每天上午，在此時間段吹灰，顯然針對性相對較差，能源浪費(fèi)較多，原因是：一般來講，每天0時至6時左右，鍋爐大都在半負(fù)荷或者更低負(fù)荷運(yùn)行，在此期間爐內(nèi)溫度水平相對較低，爐內(nèi)受熱面上的大部分灰渣已自行脫落;有些電廠則是由運(yùn)行人員根據(jù)運(yùn)行情況確定何時吹灰，吹哪一部分受熱面，雖也有一些人為因素，但其針對性比上述情況相對較好;有些電廠根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，停用或停用部分吹灰器;有些電廠根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)及吹灰器運(yùn)行情況，適當(dāng)降低吹灰蒸汽壓力，這些情況也都有一些人為因素，也應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評估。

從蒸汽吹灰所用汽源來講，有些設(shè)計(jì)也存在問題，主要是汽源壓力過高，需通過減壓閥進(jìn)行減壓，有的設(shè)計(jì)中，汽源壓力與蒸汽吹灰器設(shè)計(jì)使用壓力相差將近10倍，這樣一方面能量損失太大，另一方面，一旦發(fā)生內(nèi)漏，將對受熱面的安全運(yùn)行有較大影響。

2.制訂吹灰方案應(yīng)考慮的因素

制訂合理的吹灰方案，應(yīng)綜合考慮吹灰所用蒸汽的能量損耗、吹灰器所用驅(qū)動裝置的能量損耗、吹灰器磨損、吹灰后鍋爐效率的提高即吹灰后鍋爐運(yùn)行時節(jié)省的能量，鍋爐運(yùn)行的安全性以及因吹灰而造成受熱面管壁磨損、管子使用壽命縮短等情況，即將所有因素都折合成經(jīng)濟(jì)成本，這樣經(jīng)濟(jì)成本最小時的吹灰時間間隔即為最佳吹灰周期。由于目前就吹灰對管壁壽命的影響及吹灰器磨損等因素，還難以給出定量關(guān)系，即難以折算成經(jīng)濟(jì)成本。本文將主要從如何使吹灰所用蒸汽的能量損耗相對較少，而使吹灰后由于鍋爐效率的提高，所節(jié)省的能量相對較多，即主要從能量增益方面，并兼顧考慮受熱面管使用壽命等因素來討論如何制訂吹灰方案。

對于因沾污積灰速度較快又較嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備管壁溫度超溫或其它不安全 問題 ，比如掉大焦塊等的這部分鍋爐設(shè)備，制訂吹灰方案時，考慮的首要因素應(yīng)是運(yùn)行的安全性，為了設(shè)備安全，即使吹灰周期較短、能耗較大，也必須進(jìn)行吹灰。因?yàn)閺臋C(jī)組運(yùn)行的整體 經(jīng)濟(jì) 性考慮，只有保證安全運(yùn)行才能獲得最大效益。如果為了節(jié)省吹灰所用蒸汽能量，而使受熱面管壁溫度經(jīng)常超溫導(dǎo)致管子使用壽命縮短或經(jīng)常爆管、使設(shè)備因掉大焦塊導(dǎo)致滅火停運(yùn)或引發(fā)其它不安全事故，比如砸壞受熱面管或人身傷亡事故等，都將導(dǎo)致更大的損失。不考慮其它間接損失，僅鍋爐啟動一次所用燃油費(fèi)用就相當(dāng)高。當(dāng)然對于此類設(shè)備應(yīng)在適當(dāng)時侯對其進(jìn)行改造，改造前應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評估論證。