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一、简介电站锅炉及各种加热炉、余热锅炉在运行中，烟气中的灰粒常常附着在受热面如过热器、再热器、省煤器、空气预热器上，形成灰垢。国内外最常用的蒸汽吹灰方法往往会使烟气湿度增大，更容易造成受热面的积灰、腐蚀和堵塞。1993年中国科学院力学研究所在国内率先采用高速脉冲气流和冲击波清除积灰（灰垢）的原理，研究并开发了我国新一代除灰技术——燃气脉冲除灰技术。力学所研制开发的气脉冲除灰设备具有结构简单、系统可靠、操作方便、能耗低等优点。气脉冲除灰装置已获多项国家发明和实用新型专利，并于1996年4月通过电力部主持的专家鉴定，鉴定委员会认为：气脉冲除灰装置是新一代除灰技术，对我国锅炉的除灰技术进步具有重大意义；属国内首创，具有国际先进水平。“燃烧气脉冲除灰技术研究”荣获中国科学院1998年度科学技术进步奖一等奖。力学所研制的“新一代气脉冲除灰装置”被中华人民共和国科学技术部审定为1999年度国家重点新产品。二、现有的吹灰技术目前，国内外锅炉尾部受热面除灰主要有以下几种：1)蒸汽吹灰。优点：蒸汽来源比较充足，初投资较低。缺点：增加了水处理设备费用；增加了排烟中水蒸气含量，有时使空预器冷端堵灰现象更趋严重；维护费用较大；2)压缩空气吹灰。优点：不加剧空气预热器冷端堵灰；改善环境卫生。缺点：除灰效果不理想，尤其是对高粘结性灰；设备初投资大；3)化学和机械清洗。优点：清洗效果好。缺点：耗时费力成本高；有效运行周期短；4)声波清灰。优点：投资低；对松散型积灰除灰效果好；清灰区段广泛。缺点：能量较低，不适合在结构紧密、易于堵灰的换热器上使用。燃烧气脉冲除灰技术采用高能量、脉冲式、干法除灰的新思想，在原理、经济和除灰效果等方面均明显优于上述国内外现有吹灰技术。三、燃气脉冲除灰系统技术关键通过多年的实验研究和理论计算，我们研制出一种高性能快速燃烧装置，内部布置了“阿基米德螺线”障碍物，该障碍物可以最大限度地破坏火焰阵面，大幅度提高出口速度，在我们的实验研究中，最大速度可达光管时的2~3倍，出口压力提高2~3倍，从而大幅度地降低燃料消耗并提高除灰能力。燃烧气脉冲技术的特点是基于称之为“爆燃（deflagration）”的燃烧技术。与可燃气体的常规燃烧方式不同，这是一种带有压力波的燃烧，压力波行进在燃烧波阵面之前，并且在毫秒或十豪秒量级的时间内完成整个燃烧过程，即比通常的燃烧过程要快2~3个数量级。但1又必须对相应参数加以控制，以避免燃烧由“爆燃”向“爆轰”转变，一旦发生爆轰，将对锅炉本体设备造成相当大的危害。由于这种快速燃烧是一种非定常燃烧过程，这就要求在燃烧室结构设计、燃烧参数的确定、气体燃料的选择和运行安全及控制等方面要充分考虑“非定常”这一因素的影响。四、燃气脉冲除灰技术特点1．作用直接，吹灰彻底。2．运行费用低，其运行费用只有蒸汽运行费用的1/10左右。3．操作简便，自动化程度高。4．维护保养容易，维护量小，维修费用低。5．安全可靠。五、经济效益气脉冲除灰技术成果的成功应用表明它是电力、冶金工业中一项节能降耗的有效新技术，用这项技术对电站锅炉、余热锅炉等实施技术改造，已经给企业带来了显著的社会经济效益。采用燃烧气脉冲除灰技术后，虽然锅炉换热面积灰严重程度不尽相同，但均有显著的除灰效果和经济效益，具体表现为：换热器烟阻大幅度下降、排烟温度降低、引风机电流下降、锅炉效率提高等，从而降低了运行成本，节约了燃料，提高了发电量。降低运行成本50%以上，有明显的经济效益。1025t/h锅炉投用燃气脉冲除灰技术后，年增收节支总额平均为150万元/台。六、技术力量中国科学院力学研究所拥有一批长期从事节能技术研究和设备研制开发的高级科技人员和工程技术人员。现有中国科学院院士一名，研究员四名，副研究员四名，高级工程师三名，十几名博士和硕士研究生，研究和技术力量雄厚。2图1是某电厂两种除灰方法效果对比的空气预热器波形板照片。a)为使用蒸汽吹灰和化学清洗4个月后锅炉受热面通道严重堵塞的情况，而b)显示使用燃气脉冲技术11个月后受热面通道依然清晰可辨，除灰效果好，保证了锅炉安全可靠地运行。a)蒸汽吹灰和化学清洗4个月后b)燃烧气脉冲除灰技术11个月后图1两种除灰方法的效果对比图2气脉冲除灰装置现场安装图