声波吹灰器及监测平台在1000 MW机组空气预热器上的应用.pdf

第36卷第7期
华电技术
Vol 36 No. 7
2014年7月
Huadian Technolo
Jul.2014
声波吹灰器及监测平台在1000MW机组
空气预热器上的应用
吕宏彪,贾建起2,史恒惠',张荣初,刘宇清
(1.中电投河南电力有限公司技术信息中心,郑州450001;2.中电投河南电力有限公司平顶山发电分公司,
河南平顶山467312;3.南京常荣噪声控制环保工程有限公司,南京210008
摘要:介绍了某电厂空气预热器运行中出现的问题,分析了加装可调频高声强声波吹灰器和开发污染在线监测平台的
可行性。应用结果表明,加装可调频高声强声波吹灰器后,空气预热器压差明显降低,经济效益和社会效益显著。
关键词:高声强声波吹灰器;污染在线监测平台;空气预热器;改造效益分析
中图分类号:TK223.3'4文献标志码:B文章编号:1674-1951(2014)07-0001-03
0引言
器吹灰频次高,消耗大量蒸汽,使能源过度浪费,蒸
汽吹灰器的频繁使用造成换热元件严重吹损。
在火力发电厂锅炉系统中,其受热面和烟道系
统积灰是造成锅炉热效率降低的重要因素之一。积
灰带来的最直接影响是锅炉受热面及空气预热器吸
热量减少、锅炉排烟温度上升,导致锅炉热效率降
低、煤耗升高和能源浪费。同时,积灰严重会影响锅
炉脱硝、脱硫、除尘及空气预热器系统的正常工作
造成设备损坏,增加大气污染物的排放量。有效去
除锅炉积灰是保持受热面清洁、设备安全经济运行
的重要问题。
空气预热器出现的问题
图1空气预热器下部结垢积灰及腐蚀情况
某电厂"2锅炉空气预热器采用豪顿华工程有2加装可调频高声强声波吹灰器的可行性
限公司生产的33VN2120型容克式空气预热器,
空气预热器转子内径17210mm,传热元件共分为
可调频声波吹灰技术是一种能够彻底解决锅炉
2层,其中热段层高度1120mm,冷段层高度1000积灰结垢的有效方法,目前已在烟气换热器(CGH)
mm。每台空气预热器装有2台PS-AT伸缩式蒸设备上得到了应用。可调频声波吹灰技术旨在应用
汽吹灰器,分别安装在烟气侧的热端和冷端。单台一种基于高声强发声技术理论研制的大功率、宽频、
蒸汽耗量各为2500kg/次,每天吹扫6次。从煤质可调幅的电动调制气流扬声器、扩声号筒及智能控
使用效果可以看出,实际使用煤种灰分及硫分较高,制系统构成的新型声波吹灰器。该吹灰器以声功率
煤燃烧厝形成的灰渣较多,给风烟系统造成了较大10000~30000W、频率10~10000Hk间任意调节的
影响。锅炉同时投运脱硝装置,不可避免地会产生高声强声波对各种锅炉的积灰形态进行有效清除
氨逃逸,造成烟气中的硫酸氢氨较多,从而导致空气以改善受热面换热效果,提高锅炉热效率,节约能
预热器低温腐蚀严重,由此形成的结垢难以去除源,减少汚染物排放。
(如图1所示)。机组投运3年来,空气预热器换热
为有效解决空气预热器堵灰、提高空气预热器
效果明显下降,锅炉排烟温度上升,热效率降低,烟换热效果,2013年4月,在检修期间对该厂2锅炉
气侧压差显著升高,甚至不得不停运机组进行高压空气预热器进行水冲洗的同时实施了声波吹灰器改
水冲洗,严重威胁机组的安全、稳定运行。由于吹灰造,在每台空气预热器烟气侧热端加装1台声波吹
灰器,在二次风侧冷端加装2台声波吹灰器,每台锅
收稿日期:2014-03-20;修回日期:2014-06-12
炉加装6台声波吹灰器。针对空气预热器的回转再
华电技术
第36卷
生式特点,设计了特殊的指数型喇叭,喇叭开口径向系数主要与烟气侧的对流放热系数有关。烟气侧的
覆盖换热元件,利用空气预热器自身的转动,使高强对流放热系数主要与烟气流速和受热面积灰程度有
声波的最大能量直接对每一仓格的换热元件实现吹关,由于烟气流速与机组负荷呈正相关关系,因此传
扫。通过倒装形式,在喇叭出口,空气预热器上部热热系数不能直接作为评价受热面污染程度的指标。
端及下部冷端声场大于155B,密集蓄热元件中声烟气热阻取传热系数的倒数,烟气热阻越大,污染越
场可达到150dB,可有效去除空气预热器的积灰,保严重。据此,引人灰污染因子和清洁因子的概念。
持蓄热元件洁净。
灰污染因子定义为:设备的设计传热系数与实
6台声波吹灰器使用1台8通道吹灰控制系统际传热系数的比值,即灰污染因子=设备热阻实际
控制(两通道备用),每台吹灰器设定依次运行,每值/设备热阻设计值。
次2min,间隔10min,6台吹灰器运行1周为72
从图3可以看出,热阻实际值与设计值总的变
min。每台吹灰器一次用气量约40m3,在管路前安化趋势是一致的,因此其比值(灰污染因子)与负荷
装1台20m2(0.8MPa)储气罐,充满后一次可供2关联度比较小,作为评价受热面污染程度的指标是
台发生器使用。可调频高声强声波吹灰系统由控制科学、合理的。
系统、气路系统和高声强声波发生系统组成。控制
实际运行情况表明:灰污染因子作为判断空气
系统内可编程逻辑控制器(PIC)接收到气路系统压预热器积灰严重程度指标是合理的,但仍与机组负
力开关信号后,打开电磁阀给高声强发生器供气,同荷、入炉媒量、送风量关联度比较大,作为吹灰监控
时单片机发出已设定好的频率、幅值信号,经功率放操作的辅助指标。
大器放大后输人给高声强发生器发出声波。整个吹
评价空气预热器积灰程度的另一个主要指标是
灰器工作流程如图2所示。
清沽因子,清洁因子定义为:空气预热器最小积灰程
度指标与实际积灰程度指标的比值。该值越大,说
3同步开发空气预热器在线污染监测平台
明实际工况的空气预热器积灰程度越小,受热面越
评价空气预热器等换热器传热能力的主要指标清洁。因此,根据清洁因子状况指导运行人员优化
是传热系数,对于回转空气预热器而言,传热系数与吹灰操作,降低排烟温度,同时应尽量减少蒸汽
烟气侧的对流放热系数、空气侧对流吸热系数有关,耗量。
由于后者积灰相对较轻,前者数值也很大,因此传热
图4是B空气预热器吹灰前、后灰污染因子和
电源口→控制系统
功放
信号
信号
气源
截止阀
过滤器
碱压阀压力开关电磁阀
高声强
发生器
号简
设备
图2可调频高声强声波吹灰系统工作流程
邮盛的器一
7101102
640
570184
wirh
06-07T10:.07;25
06-08T22:07:25
06-08T10:07:25
图3空预器吸熱量实际值、设计值与负荷关系曲线