锅炉本体吹灰系统

妈湾发电总厂300MW机组本体吹灰系统讲解锅炉本体吹灰系统•(一)吹灰系统设置的目的•锅炉燃用的煤含有一定的灰分.一般煤的灰分为20%--30%,有的劣质煤灰分高达40%以上,因此煤在炉膛将可燃成分燃尽后必然要遗留下大量的灰分,约有90%的灰分随烟气带至尾部受热面,约10%的灰分落入炉膛下面的冷灰斗(这部分又称为渣).锅炉运行时是不允许灰渣在炉内任何部位堆积过多,但是锅炉运行一段时间后,受热面上将会积灰或结渣,这将会影响锅炉的安全和经济运行,因此必须及时清除.••1锅炉受热面积灰和结渣的形成机理•在炉膛中心高温区域内,粉煤灰的某些成分(如一些熔点较低的成分及一些共晶混合物)熔化成液态,另外一些难熔的成分则在火焰中心也不溶化.但是灰是由各种成分组成的,因而在高温处灰粒一般为液态或软化状态,随着烟气的流动,温度逐渐降低,当接触到受热面时如灰粒仍保持软化状态,则可能粘结在受热面上形成积灰.由于灰的导热性差使积灰的外表温度升高,又因为积灰壁面的粗糙度增大,使软化状态的灰更容易粘附,因而在积灰外面很容易又粘上一层软化的灰粒,形成第一层渣.如此发展下去,外表温度越来越高,结渣越来越厚,当渣的温度达到熔化温度时,熔渣会流到邻近的受热面上,扩大了结渣的范围.因而,结渣的过程是一个自动加剧的过程.•下图是积灰结焦程度逐渐加剧的一个示意图，我们可以看到管壁逐渐积灰结渣的过程，与我刚才的描述是一致的。•下图是一个水冷壁结焦分布的示意图。由下图我们可以看到，由于四角切圆的关系，使得火焰偏斜一方的水冷壁结焦程度明显高于另外一侧，原因刚才已经介绍过了，因为火焰的偏斜，致使偏斜侧温度高于另外一侧，使熔渣更容易粘附于这一侧，从而导致积灰结渣情况不断发展。•很显然,形成积灰和结渣的条件是燃料中的灰分、较高的炉温和较低的灰熔点.影响锅炉积灰和结渣的因素很多,除了与燃煤中的灰分含量、灰熔点及锅炉受热面的布置方式有关外，还与锅炉的负荷、火焰中心的位置（是否偏斜或偏上）、炉内空气量及燃料与空气的混合程度等因素有关，因为如果炉内空气量不足或燃料与空气混合不充分，均会使炉内生成较多的还原性气体，以致灰的熔点降低，使积灰和结渣加剧。此外，吹灰、除渣不及时也会加重结渣。因为粗糙的壁面容易结渣，而且开始时渣质较疏松，如果不及时清除，由于壁温升高，结渣将加剧，而且越来越严重。•2主要几个结渣和积灰部位及其危害•A水冷壁•水冷壁结渣和积灰,不但使炉膛吸热量减少,影响锅炉蒸发量,而且会导致炉膛出口烟温升高,引起高温过热器和再热器管壁温度升高,严重时造成其结渣,影响其工作安全.此外,当水冷壁因结渣和积灰而使各并列管吸热严重不均时,还会造成超温甚至爆管.•B屏式过热器和对流受热面•屏式过热器和对流受热面结渣或积灰,不但会降低传热效果,使排烟温度升高和排烟热损失增加,影响汽温,而且还会增加受热面热偏差,增加管束通风阻力,使送,吸风机电耗增加,严重时还会限制锅炉出力.•C空气预热器•空气预热器结灰会影响传热效果,造成热风温度降低,影响燃烧;并使排烟温度和排烟热损失增加,还会增大通风阻力,增加吸风机电耗.•综上所述,我们可以得出结论，应该在锅炉有关部位,根据受热面的不同工作情况及其积灰或结渣的可能程度,装设适量的,工作性能良好的吹灰器;同时拟订合理的吹灰制度,并认真执行.只有这样才能保证锅炉安全和经济运行。•3下面列举几个有关积灰结焦的问题，是比较常见的考点，也是必须掌握的基本知识。•（1）结焦是如何危害锅炉的安全运行？•答题要点：引起汽温偏高，导致超温；破坏水循环；增加排烟损失。•（2）积灰有何危害？•答题要点：灰的导热系数小，影响热交换，降低锅炉效率；堵塞烟道，增加阻力，多耗费厂用电，严重者必须降负荷运行，甚至停炉检修；增加排烟热损失。•（3）受热面上的结渣积灰按不同区域分为哪几种形式？•答题要点：熔渣、高温黏结灰、松灰和低温黏结灰。•（4）影响结渣的因素有哪些？•答题要点：灰的组成成分、周围介质成分、、吹灰除渣不及时、炉膛热容积负荷过大以及其他运行工况（比如漏风、煤粉过粗、高加停运、锅炉超负荷等等）•（5）防止和减轻结渣的措施有哪些？•答题要点：掌握燃料变化，做好煤质分析，采取相应措施（例如混烧、更换煤种或者加酥渣剂等）；运行中组织好炉内燃烧工况，使炉内气流基本均匀，火焰不直接冲刷受热面；重视设备维护与改造，避免管内结垢，防止炉内局部热负荷过高；加强吹灰。•（6）为何缺氧燃烧容易导致结渣？•答题要点：产生还原性气体，降低灰熔点。•（二）各吹灰器简介•1炉膛吹灰器•1.1原理与设计•本炉膛吹灰器是为清洁墙式受热面而设计的，其基本元件是一个装有两个文丘里喷嘴的喷头。•当吹灰器从停用状态启动后，喷头向前运动，到达其在水冷壁管后的吹扫位置；同时阀门打开，喷头按所要求的吹扫角度旋转。喷头旋转完规定的圈数后，吹扫介质的供给被切断，同时喷头缩回到在墙箱中的初始位置。喷头的前后和旋转运动是通过螺旋管实现的。•1.２用途、特点•１.２.１本吹灰器适用于负压燃烧方式的锅炉水冷壁的结渣、积灰的吹扫。•１.２.２由于本吹灰器的吹灰管，采用了耐热不锈钢，所以可以应用到１４００℃的温度条件•１.２.３吹灰器的动作方式是：边前进边旋转，到位后，行走停止，吹灰管作３６０°吹扫。随后反向旋转和后退，直至喷头部分退至水冷壁后部的停用位置。•１.２.４本吹灰器一般作一次３６０°吹扫。但特殊情况要求作一次多于３６０°吹扫时要修改电路。对设计要求小于３６０°吹扫时要调换开汽凸轮。在我厂是按照正常方式运行的•１.３主要技术参数•型号：Ｌ６－Ⅰ（ＲＣ－Ⅲ）•行程：３００•吹扫介质：蒸汽或空气（我厂采用分隔屏来汽）•蒸汽温度：≤３５０℃•推荐吹扫压力：１－１．５ＭＰ•常用吹扫角度：３６０°•电动机型号：Ａ３Ｈ－７１１４•电动机功率：０.５５ＫＷ•电动机转速：１４００ｒ／ｍｉｎ•１.４结构•1.４.１机架•机架由角钢架组成，在前面板上焊有托架。通过托架，吹灰器固定在锅炉上。机架末端是阀门连接板，阀门和内管固定在连接板上。•1.４.２吹灰器驱动和控制系统•吹灰器由电机驱动，通过法兰与机架上的齿轮减速箱连接。减速箱采用交流电机。•两个限位开关用端子盒连接，且均已在厂内调试完毕。限位开关控制螺旋管的往复运动和吹扫回转。•吹灰器驱动装置通过链轮和链条来驱动螺旋管，链轮使机架上的导向螺母旋转，从而迫使螺旋管产生轴向运动(前后运动时，不吹扫)。•在吹扫位置时，导向螺母与螺旋管不再相对运动（轴向运动停止）。•这时，螺旋管已经完全旋入到螺母中，通过链条、链轮使螺旋管进入旋转状态。•可以按要求进行一圈或多圈吹扫。•1.４.３螺旋管、内管和开阀机构螺旋管沿固定的内管作前后往复运动。喷头安装在螺旋管的前端。螺旋管后端是填料盒，把螺旋管和内管间的环形空间密封起来，避免吹扫介质泄漏。经研磨的不锈钢内管前端伸在螺旋管内，内管的末端连在阀门固定板上。•用固定在填料盒外壳上的凸轮盘来开闭阀门。凸轮盘是按吹灰器吹灰器安装位置所规定的吹扫角度来设计的。如果以后需要变更吹扫角度，凸轮盘还可以调换。•1.４.４喷头•喷头用耐热不起皮钢制造。•通常喷头有两个相对的文丘里喷嘴，可以斜吹墙式受热面。吹灰器停用时，喷头在墙箱内得到保护。•1.４.５吹灰器阀门•经由一个机械控制的吹灰器阀门向喷嘴供应吹扫介质。吹灰器阀门通过法兰与管道连接。全部零件组成了一个特殊的阀门组件。可旋的阀座采用平面密封。在阀座的后面，气流方向上还有一个调节压力的控制盘。利用此控制盘使管道中的介质压力降至吹灰器所要求的•吹扫压力。•吹灰器阀门由螺旋管的旋转运动来开启。凸轮盘装在螺旋管的后端，在螺旋管向前行程结束后，凸轮盘就控制阀杆。开阀压杆直接布置在阀杆上部，阀门即由其开启。吹扫开始时，开阀压杆将阀瓣压下，吹灰器阀门被打开。吹扫完毕，凸轮盘再次释放杠杆，阀门关闭。这一过程在每次动作中重复。•1.４.６空气阀•为防止腐蚀性烟气侵入喷头，在吹灰器阀门侧面装设了一个空气阀。空气阀在吹灰器停用时打开，干净空气由此进入吹灰器内。一旦吹灰器阀门打开，进入阀体的吹扫介质的压力作用将空气阀关闭。•负压锅炉上，大气与炉内的压力差足以使干净的空气通过空气阀，直至喷头上的喷嘴再流出。•吹灰器安装点的烟气压力如达不到规定的负压，空气阀可接通密封与通风用空气管道，•这样，可以防止烟气侵入吹灰器中吹扫介质流经的零件，如喷头、内管和吹灰器阀门。•1.４.７负压墙箱•墙箱为喷头进入炉壁的部位提供密封。吹灰器用螺栓连接在墙箱的面板上。•因为炉内烟气始终是负压，故喷头与炉墙处的环形空间有足够的空气进入炉内。•短时的炉内烟气正压，所附的管道接口可向墙箱提供密封空气。•如炉膛烟气始终是正压，则应使用特殊的正压墙箱。•2长吹•2.1简介及主要参数•长伸缩式吹灰器主要用于清洁锅炉屏式和管束受热面。吹灰元件是一根吹灰管，端部装有两个文丘里喷嘴。吹灰管伸入炉内烟气通道,到达前端位置后再退回到停用位置；同时两只喷嘴作螺旋运动。因为喷嘴间相180°，故吹扫射流的螺旋线距离只有螺距的一半（双螺旋•线）。由于锥形吹扫射流的延伸，吹扫距离内的受热面得以清洁。在大梁上移动的齿轮行走箱带动吹灰管运动。吹灰器阀门通过固定的内管向吹灰管提供吹扫介质。•吹扫过程如下所述：•吹灰器停用时，齿轮行走箱位于大梁后端处，吹灰管是伸缩的，其喷嘴置于墙箱内。发•出运行指令后，电机通电，吹灰器行走箱向前运动，将吹灰管以螺旋运动形式推入锅炉烟气通•道。吹灰器阀门在喷嘴进入锅炉内部后立即打开，吹扫过程开始。行走箱持续将吹灰管推向烟•气通道，直至喷嘴部位到达前部终点。•在此终点吹灰器行走箱拨动前端限位开关改变行走方向，吹灰管螺旋后退，当喷嘴退到炉墙处，阀门关闭。接着吹灰器不喷介质退回到停用位置，电机关闭。吹灰器主要由大梁、齿轮箱、行走箱、吹灰管、阀门、开阀机构,前部托轮组及炉墙接口箱等组成。长吹结构图长吹驱动系统•2.2主要部件介绍•2.2.1大梁•大梁由工字钢梁组成，用作齿轮行走箱行走的导轨。工字梁下布置行走箱，行走箱上驱动齿轮与大梁上的齿条相啮合。前部托轮组位于大梁前端，用以支撑和引导吹灰管。炉墙接口箱位于大梁前端板上将吹灰器固定在锅炉炉墙上。第二支吊点位于大梁后端顶部。此处有一连接板组件，吹灰器阀门和内管通过法兰连接。•2.2.2吹灰器行走箱•吹灰器行走箱由箱体、电机齿轮箱、吹灰管填料箱组成。行走滚轮固定在箱体上。双出轴齿轮箱由三相电机驱动，一端出轴上的驱动齿轮与大梁上的齿条啮合，实现行走箱的轴向移动。另一出轴（纵向)通过链条传动使吹灰管实现旋转运动，吹灰管填料箱有两个作用：1）转动吹灰管，2）引导和容纳填料盒，以实现外管与内管间的密封。限位开关执行器和开阀杠杆也装在齿轮行走箱箱体上，与撞销一起作为开阀机构。•2.2.3.外管和内管•外管的后端是通过法兰与行走箱上的法兰相连接，而前端置于前部托轮组中。不吹扫•时，带有两个文丘里喷嘴的喷头就留在炉墙接口箱内。•用不锈钢制成的内管的后端固定在连接板组件上，其前端放置在外管中，内管与外管相•对移动的对中由行走箱内的导向轴套来实现。•当吹灰器行走箱向前移动时，内管后端的托架装置也被往前推，直到内管的近似中点为•止。当吹灰器齿轮行走箱反向运动到停止位置时，内管托架装置也返回到初始位置。•2.2.4带开阀机构的吹灰器阀门•吹扫介质流经一机械控制的阀门通向喷嘴，阀门与管道间用法兰连接。吹灰器阀体通过一个连接板组件与内管相连接。阀门内件组成一专用阀门。螺纹连接的阀座为平面座。在阀座后装有一个可调的压力控制圈，（顺气流方向可看到）。用以调节吹灰器阀门中的压力，使之适合于每一个吹灰器。吹灰器阀门是靠齿轮行走箱来动作的，开阀杠杆上的可调撞销与拨叉相啮合，拨叉板由一根连杆与开阀压杆相连。阀门的开启与关闭位置可以由开阀杠杆上的撞销来调节，以使吹扫时不致损坏炉壁。•2.2.5空气阀•在吹灰器阀体侧面装一个空气阀，以防止腐蚀性的烟气进入外管中。当吹灰过程结束时，空气阀就打开，将空气通入吹灰器中。而吹灰器阀门一打开，它就被吹扫介质的压力关闭。•当锅炉负压运行