燃机余热锅炉吹灰器设计及应用.pdf

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余热锅炉2013.1
燃机余热锅炉吹灰器设计及应用
杭州杭锅电气科技有限公司王海峰
摘要强制循环燃机余热锅炉受热面布置方式为立式(塔式),吹灰设备主
要为蒸汽吹灰器,运用锅炉自身所产蒸汽,经过合理转化成吹灰器的最佳吹扫参
数,同时通过合理的设计方案、优越的性能方案增加吹扫效果,有效清除锅炉受热
表面上的污垢,使其具有更好的传热效果,降低锅炉排烟温度,增加锅炉的热效率,
以期能对锅炉安全、经济运行起到一定的指导作用。
主题词HRSG蒸汽吹灰器远程控制
1前言
弯曲、机械卡涩、吹灰器开关行程失灵等故
燃用重油、渣油的锅炉由于燃料中含障,加之吹灰器蒸汽参数达不到设计值、吹
有一些胶质、杂质和硫分,也会产生一定程灰工作周期长,因而使得蒸汽吹灰器的投
度的粘性积灰,锅炉积灰根据产生原、产入率很低,锅炉吹灰器不能正常投运严重影
生位置和综合性质的不同,一般可以分为结响锅炉机组运行经济性,在我们配套火电
渣、干松积灰、低温板结积灰和粘性积灰四机组中,如深圳南山2×150MW锅炉、钰湖
2×150MW锅炉蒸汽吹灰器投入率均处于
种类型。
锅炉积灰的危害主要体现在五个方较高的水平(在90%以上)。
面:(1)诱发安全事故;(2)降低热效率,
在HRSG(燃机余热锅炉)设计中,为
浪费燃料;(3)降低锅炉出力;(4)降低
有效地清除锅炉受热面积灰,保证受热面清
命;(5)降低经济效益。对于大洁,达到受热面传热效果良好,在锅炉的受
型的电站锅炉,积灰造成的热效率下降直接面布置了不同型式、不同种类的吹灰器。
表现在排烟温度的升高上。积灰造成的排烟目前已经应用在多个项目中并成功运行了
温度升高幅度一般在15~30℃,所导致的50套左右,本文结合国内燃机强制循环的实
际运行情况,着重介绍整个系统设计方案。
热效率下降一般在1%~2%。
蒸汽吹灰裝置具有一定的吹灰器效2方案介绍
果,经吹扫一遍后,锅炉排烟温度大约可降
2.1系统组成
低10~15℃,常规蒸汽吹灰器故障率高,
蒸汽吹灰系统由加长型吹灰器本体、过
运行中经常出现吹灰器卡涩、枪管泄漏、阅
门泄漏、蒸汽管道腐蚀、吹灰器枪管断裂或热蒸汽减温减压站、管路及阓门仪表、密封
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空气系统、控制系统等系统组成
减压后压力:3.5MPa
蒸汽吹灰器是利用高压蒸汽的射流冲
减温前温度:540℃
击力清除受热面上的结焦积灰,即利用具有
减温后温度:350℃
定温度的高压蒸汽的射流,产生较大冲击
4)密封风参数
力,吹除受热面上积灰。
密封用空气压力:0. kg/cm2
2.2相关设计参数
密封用空气流量:2.3m2hmin
1)燃机排气参数
密封风机型号9-12-13.NO7.1A
重油烟气,锅炉进烟温度为545℃,最高
密封风机出口扬程:13KPa,流量3826
590℃
Ah
锅炉正压运行,炉内压力为350mmH20
密封风机电机功率:22KW,380VAC
2)吹灰器本体参数
吹灰器行程:T=1300mm
3设计方案
蒸汽接口法兰尺寸:PN6.3 MIPA DN50;3.1总体布置
电动机功率:1.1KW三相50Hz
吹灰器的布置位置,根据烟气流向温度
电动机防护等级:IP55;
递减顺序,自上而下共布置10层,每层3台,
喷嘴口径:8mm左右。
由于受热面较大,为提高吹灰效果,吹灰器
吹灰器移动速度:0.9m/min
选用半伸缩加长型吹灰器,枪管材质也随所
吹灰枪管转速
在区域的材质不同而不同,结构为悬吊式。
吹灰器重量:650kg
图1所示。
3)减温减压站参数
吹灰枪管管径Φ89×5.5mm,炉内枪管
减压前压力:5.8MPa
h
图1吹灰器安装吊架图
长度为18750m,每台锅炉的高压过热器管管以及炉内固定架的支撑可以有效减少炉内
箱前3合吹灰器枪管材质采用1Cr18HNi9Ti,枪管的弯曲度,每个受热面所布置的吹灰器
其余吹灰器本体材质为15rMG,最下五层吹详见表1:
灰器材质采用20G,通过采取不同材质的枪3.2减压站
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表19E燃机余热锅炉管箱名称及枪管材质
序母安栽标高/m
名称
吹灰枪管材质
数量
994生
高压过热器
1CR18NI9TI
3根
12020
高压蒸发器
(
15CRMOG
2345
3根
14065
高压蒸发器(2)
15CRMOG
3根
15930
高压省煤器(1),低压过热器
I5CRMOG
3根
18090
高压省煤器(2)
I5CRMOG
3根
19990
低压蒸发器
20G
3根
吹灰介质采用锅炉自产过热蒸汽,取自
吹灰器减温站由蒸汽减温器、调节闿
高压过热器出口集箱,蒸汽为540℃,5.8MPa,减温器出入口温度检测元件、减温水流量装
经过减温减压站之后温度变成吹灰器本体吹置等组成。
扫效果最佳的状态;本系统中减压站采用进
主汽温度调节系统采用由主汽温度、喷
口 FISHIER减压阀进行PD无扰调节,也可水减温器出口温度及主汽流量等参数组成
以采用自力式减压阀进行调节,为避免阀门的控制系统。在主汽温度调节系统中主汽温
故障无法正常减压而导致后部管路阀门及吹度测量值作为主调的反馈输入值,与主汽温
灰器本体的损坏,在减压阀后端设置了安全度设定值进行PD运算后其结果经限幅后
阀,当减压阀无法正常工作时可以动作起跳由手操器输出至执行机构,调节喷水减温的
保护后端设备。
控制阀。由于主汽流量变化时,喷水量应相
3.3减温站
应地发生变化,故在主汽温度调节系统中把
汽管球力
主汽流量信号以前馈形式引入控制系统中
主汽温度调节系统如图3所示。
16L
3.4管路走向
管路走向自锅炉主汽集箱出口平台开
始依次采用S型管路蜿蜒上升至锅炉主平
台,出口布置减温减压站、压力变送器、热电
吹主汽压力设位
偶、压力表、温度计等仪表,减温减压前锅炉
国上
材质选用12Cr1MoVG材质,减压后整个管
路采用U型卡套的固定方式,通过对过热蒸
汽的减温减压,能有效及时吸收锅炉启动和
运行中的热膨胀。
由于本锅炉为正压锅炉,且吹灰器为
转动传动装置,在吹灰器安装过程中存在着
力调节剑
相应的间隙,为此需特别设计一套密封风系
图2减压站
统,风机采用一用一备,为有效防止腐蚀,风