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

・２・２００６年第２３期中国西部科技　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　刘增辉（国阳新能发供电分公司第三热电厂阳泉０４５００８）　摘要：针对１５０ｔ／ｈ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，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２０００多吨，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　元／ｈ　鼍　：　万元，，　１４８１４０．单位　警资２７２元　。０６９９・９８　式中：ｉ后弛　要曼提高后的　整萼　项目区土地警　…～……～一　费用　芝琵　：寂益　用　　：＿ｕ社会折现率，享项ｖ１２％目　。计算期内效益现值与　，可实现耕地面积５８８．ｏｏ３５ｈｍ２，其中水田３６４　５６ｈｍ２，旱地　一……。－三一，．一：～一　。　表达　：…………………　　质量埕复要　现值为２经过计彝：经济内部收益率２３　１４１％，总投资的…　望曼　算ｏ益、．　孳行费、１　０　可知通过土地整理该项目的经　效益是可观的。３８３．９万　；。　效益。费用比２．４４８大于ｉ４。‘　　；上　，经济净　　．％计算，。．三程总投资１　ＳＥ，　苎宝　苎妻　冀　括固定资产　‘里　圭　璺　萼：　璺　　　１４１５　６３ｘ０　．　４１．　＝　．０１５　１４　１６（・６３万元。年维修费按　　　刀－兀－ｘ　；年＊，￣冒ａ－／，－＊埋ｍ牯轮　　。　‘…　费按总　．０％Ｈ－ｇ，１４１５．６３　・　・　ｏ我国大多数地区土地整理的目标主要是增加耕地或　接效差　！　．　踅　孽４算ｌ一：．　…用有、９　无查Ｉ．耍。而目的对比增量进行直　。　。，　．其他　用土地面积，实现耕地总釜　军　晶　。萼堡璺　曼曼竺妻　：…　、。．．　…。　提高生产能力、它费用及效益均按年末计算…　　妻一《年初，　》　妻　投资按年初计算，价堡　其　段，　改善生　环境年　农地　釜　自　的　会和生　翥益　菥　此，　施整　。一　‘　………呆藉　从　：最　。。。。…………一…地，　　。　干田　ｍ．Ｉ的　现值季计等于零时的折现率妻　其表达式为：皇　导期内各年净效益　　和社会效益三　地整理的综合效益应当是生态环境效益、＿王五　矗　经济效益　，茎　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，１９９７　２．张正峰．陈百明．土地整理潜力分析【Ｊ】．自然资源学报，２００２　３．李元．国土资源知识读本【Ｍ】．北京：中国大地出版社。１９９８　４．国土资源部土地整理中心、中国人民大学土地管理系．土地整理效益分析评价课题，２００２　维普资讯 http://www.cqvip.com

常投运，造成锅炉高、低温过热器受热面长期积灰，换热表　面上的积灰将减弱工质与烟气的热量交换，降低换热效率，　导致过热器管超温，缩短了过热器管的使用寿命，还会引　起排烟温度升高，锅炉热效率下降，燃料消耗增大。同时，　换热表面积灰将增加烟气阻力，有时还会引起水平烟道二　次燃烧，造成锅炉运行危险。　原来常用的蒸汽吹灰装置虽然有一定的吹灰效果，但　其故障率太高，操作危险，运行时常出现吹灰器卡涩，阀门　泄漏，安全阀频繁动作，减温减压阀失灵，蒸汽管道腐蚀，　吹灰器枪管断裂、弯曲。由于吹灰工作周期较长，吹灰周　围受热面管磨损严重，空预器管子易堵等原因，大多数长　期停运。另外，蒸汽吹灰效果不理想，对炉膛燃烧影响较　大，吹灰系统因为是高压蒸汽，一次阀门经常泄漏，停炉才　能处理。　为了解决蒸汽吹灰系统存在的一系列问题，第三热电　厂和北京博海伟业科技有限公司协作共同对吹灰系统进　行了改造，将原来的蒸汽吹灰系统改造为ＢＨ脉冲激波吹　灰系统。　２　ＢＨ脉冲激波吹灰系统　２．１技术来源及基本原理　ＢＨ激波吹灰技术是目前国内比较先进的一种全新的　换热面积灰清除方法。国内许多大的机组已成功应用。基　本原理是：让燃料在一个特殊的装置中产生爆燃，剧烈爆　燃的燃烧气体在瞬时升至高压，在装置内产生一道冲击激　波，并从装置的喷口辐射至被吹灰表面：通过控制激波的　强度，可以适应各种类型积灰的吹灰要求，使各类积灰在　合适和足够强度的激波冲击下破碎，脱离表面。　ＢＨ激波吹灰器的工作过程为：将乙炔气体的工作压　力调整至０．１３～０．１５ＭＰａ，从送风机出口引至空气，由程　序控制乙炔气体的进气时间，与空气混合，在混合器中高　能点火爆燃，爆燃压力不超过１．０ＭＰａ，以１５００ｍ／ｓ的几倍　于音速的速度经过发生器将冲击波传到受热面积灰处，产　生的振动使积灰脱落，并带入电除尘器。爆燃后的压力急　剧下降，空气和乙炔气重新混合点火爆燃，循环工作。　２．２　ＢＨ激波吹灰系统组成　ＢＨ激波吹灰系统由以下三个部分组成：主发生器部　分、控制部分和工作部分。主发生器部分包括空气和燃气　的混合器、混合器的点火器、层分配器以及控制进气的阀　门和压力、流量传感器等；整个主发生器部分完全受控制　部分控制。控制部分包括控制柜和上位计算机；ＥＳＷ激波　吹灰系统由控制部分的控制柜进行自动控制，可以进行工　作参数的设置，包括工作次数和激波强度以及间隔时间等，　工作部分包括激波发生器和激波喷口，见图１。　２．３　ＢＨ激波吹灰器的安装布置　在以往的运行中发现水平烟道积灰严重，尤其是高温　过热器和低温过热器之间，积灰非常严重。针对２　锅炉的　这些具体情况和第三热电厂的要求，我们共设计安装了１３　个激波发生喷口，高温过热器管道稀疏，在它前安装４个　ＢＨ．１００喷口，左右各２个，利用原来的吹灰孔和测量孔，　既达到吹灰的效果又不对锅炉运行造成影响；低温过热器　前积灰严重，在它前安装４个ＢＨ．２００喷口，左右各２个，　２个是利用原吹灰孔，针对低温过热器前的积灰严重，靠近　水平烟道底部新开２个孔；低温过热器后加２个ＢＨ一２００　吹灰喷口；省煤器安装３个ＢＨ．２００喷口，受安装位置局　限，安装在省煤器下部，具体布置位置和型号见表１。　应用技术ＮＯ・２３・２００６・３・　图１　ＢＨ脉冲激波吹灰器的系统组成　表１　ＢＨ脉冲激波吹灰器喷口的布置位置和型号　换热器　安装位置　数量　型号　作用范围（ｍｍ）　高温过热器　高温过热器前　４　ＢＨ．１００　３０００ｘ２０００ｘ１５００　低低温过热器前　４　ＢＨ．２００　４０００ｘ２０００ｘ２５００　温过热器　低温过热器后　２　ＢＨ．２００　４０ｏ０×２０ｏ０×２５００　省煤器　省煤器下　３　ＢＨ．２００　４０００ｘ２０００ｘ２５００　２．４　ＢＨ激波吹灰器的技术特点　（１）吹灰有效范围大、速度快、时间短，吹灰彻底。　（２）吹灰间隔时间长，一般为每２～７天吹灰一次，每　次吹灰时间短，一般为３０分钟。　（３）长期吹灰不会有磨损管壁、堵塞空预器管等副作　用。　（４）吹灰时对炉膛燃烧不会有任何影响。　（５）吹灰时间、次数、强度可调整。　（６）无可动部件，不用Ｆｔ常维护。　（７）运行程序简单，全部自动化，易于操作。运行成本　低，经济性好，效益高。　（８）ＢＨ激波吹灰器与蒸汽吹灰比较有如下优点，见表２：　表２　ＥＳＷ擞渡砍裘秉统　藤汽赜裘秉鲑　咬荻矩理　善　嚣　麓　｝　箭　表面积荚破碎脱落。　热面　积灰。　Ｌ炔气Ｐ≤Ｏ　０５ＭＰｌ　敷升质＆多救　０≤０　２Ｎｔａ３／ｍＪｎ　Ｔ　３２０～３５０　Ｏ　３～５ｔ／ｈ　０≤２　０Ｎｍ３／ｍｌａ　适用范围＆运行　鬟　一　嚣　”　。每　优点　翕　嚣　蒸汽来源方便　豁　％　嚣　．　运｝ｒ成　较　全邮自动化，易十操作．运行成本低．经济性好．教盏高　嚣　缺＾　拉木难度大．吹荚　行方式不易掌握　逗行费用＆雏护　２　箍是　：　忽　翁　磊嚣　’常投运ｆ证樽专　维护　’维护费用相　３应用效果　ＢＨ脉冲激波吹灰器在第三热电厂２　锅炉试运后，基　本上达到了预想的效果，排烟温度下降累计达到　８℃～１２℃。在一套制粉系统运行时，排烟温度由平均的　１７４℃下降到现在的平均１６４℃，最低时能达到１６１℃；在　二套制粉系统同时运行时，排烟温度由平均的１８４＂Ｃ下降　到现在的平均１７３￣Ｃ，最低时能达到１７１℃。也就是说排　烟温度累计下降了８℃～１２￣Ｃ。根据热力计算，锅炉效率　可提高０．６％～０．９％，每年可节约燃煤近２０００吨，每吨按　１１０元计算，直接经济效益为２２万元，每年使用脉冲激波　吹灰器的运行费用为约２万元，一次投入设备改造费用为　２８万元，从效益上讲一年多可收回投资，由于燃煤消耗量　的减少，由此产生的环保效益也十分可观。　４结论　维普资讯 http://www.cqvip.com

・４－２００６年第２３期中国面部科技　平煤六矿治理瓦斯的方法与技术　陈长河　曹国林（平顶山煤业集团六矿平顶山４６７０９１）　摘要：针对平煤集团公司六矿综采工作面的具体情况，研究了高突、高瓦斯煤层综采工作面瓦斯涌出来源及构成，提出　了分源治理、综合配套、确保安全生产、实现稳产高产的综合治理原则。研究结果对突出、高瓦斯危险综采工作　面的瓦斯治理具有重要的指导意义。　关键词：综采工作面　高瓦斯煤与瓦斯突出　平顶山煤业集团　在影响高产高效矿井建设的众多因素之中，瓦斯无疑　面时，会从采面进风侧漏入采空区，在通风负压的作用下　是最重要的因素之一，瓦斯积聚、瓦斯动力现象等危险，严　带出采空区内的一部分瓦斯后又重新返回到回风侧，致使　重地困扰着工作面生产。随着六矿开采深度的不断增加，　上隅角瓦斯超限。同时距工作面较远的采空区内，积聚着　开采强度的增加，也使瓦斯绝对涌出量明显增加，时常会　高浓度的瓦斯，也不断向工作面扩散，根据工作面实际情　引起上隅角瓦斯超限。为了解决上述问题，我们基于瓦斯　况，借鉴阳泉经验，采用回风巷抽放方法，有效解决了上隅　地质和工作面历史资料，研究煤层瓦斯赋存、瓦斯分布以　角的瓦斯问题。　及治理瓦斯、瓦斯突出危险性预测的科学方法。　１瓦斯涌出规律　（１）瓦斯分布特征。通过对不同深度用解析法直接测　定可知，戊８、戊９．１０、丁６．５等煤层瓦斯含量分布受地质　条件的控制，明显表现为不均衡性，并有以下特点：　①戊８煤层的瓦斯含量在３ｍ３／ｔ以下；②戊９—１０煤层　的瓦斯含量在５ｍ￣／ｔ左右；③二水平丁组煤及其深部，瓦斯　含量迅速升高，在标高－５１ｌｍ时，测定为２０．３４Ｉｎ３／ｔｒ（吨煤　可燃基），换算成吨煤瓦斯为１７．０２４ｍ　／ｔ。　（１）采用对旋风机作为抽放设备。重庆生产的　（２）瓦斯涌出量分布。瓦斯含量的影响因素较多，虽　ＦＳＤ．２×１８５型矿用对旋塑料叶轮压轴式局部通风机（以下　是同一煤层，但不同标高的瓦斯含量不同，由矿井瓦斯等　简称为对旋风机），额定风量２７０～４５０ｍ３／ｍｉｎ，对应的风　级鉴定资料可知，六矿丁６－５煤层瓦斯含量就成带状分布，　压５０００～１０００Ｐａ，风机的特点是采用塑料叶轮，允许的最　戊９—１０煤层为均衡分布。　大瓦斯浓度３％，可放置在回风流中，功率和风压都很大，　２瓦斯治理　是符合本抽放的理想抽放设备。设计风机风量３００ｍ３／ｍｉｎ，　高产高效综采工作面由于机械化程度高、开采强度大、　对应风压４９００Ｐａ，风机效率７０％，输出功率３７ＫＷ，抽放浓　生产集中，在生产过程中，瓦斯涌出较大，常造成采面上隅　度为２％～２．５％，风机抽放纯瓦斯量６～７．５ｍ３／ｍｉｎ，可满　角和回风流瓦斯超限，通过对戊８－２２０７０、丁５、６－２１０７０、丁　足设计要求。　５、６－２２２００等综采工作面瓦斯涌出观测、分析、研究，找出　风机前安装一节铁质风筒，铁质风筒上安装调解风窗，　工作面瓦斯涌出的规律，为瓦斯治理提供了理论依据，并　３５ｍ金属骨架风筒。　通过实践研究，提出一套工作面瓦斯治理技术，实际应用　（２）抽放瓦斯浓度的控制。抽放浓度控制是利用对旋　中效果良好。　风机进行采空区瓦斯抽放的技术关键。抽放过程中，风筒　２．１利用对旋风机抽放采空区瓦斯　瓦斯浓度有时会达到３％，使风机不能正常运转，影响瓦斯　由于戊９—１０煤层的瓦斯含量高，在回采戊８煤层时，　抽放和安全生产，因此，必须对瓦斯浓度进行控制，利用矿　戊９—１０的瓦斯会释放到戊８采空区，加之进风流经过工作　井现有比较完善的井上下监测系统，对抽放的瓦斯浓度进　ＢＨ脉冲激波吹灰器操作简单，实现了一键自动吹灰，　吹灰器正常投运后，过热器受热面积灰大大减少，提　并留有ＤＣＳ接Ｅｌ，ＤＣＳ和手动可切换。改造至今，没有发　高了锅炉受热面的换热率，有效缓解了过热器管壁超温　生任何故障，在吹灰期间对锅炉的燃烧没有发生任何影响。　的现象，延长了使用寿命，同时排烟温度明显下降，提高　ＢＨ脉冲激波吹灰器运行成本较低，从一个月的吹灰经验　了锅炉的热效率，每年节约燃煤２０００吨，取得了明显的　来看，平均一个月用７～８瓶乙炔气，无其他消耗。　经济效益。　参考文献：　１．范从振．锅炉原理．水利电力出版社，１９８６　２．工业防爆实用手册．辽宁科学技术出版社，１９９６