电厂锅炉吹灰系统

锅炉智能吹灰优化系统的优化实施周世杰;徐同社;苏乾;麦永强【摘要】It is very common that coal-fired boiler’s heating surface is severely polluted and the soot blowing is not scientific conducted. These affect the safety, economy and operation efficiency of boilers. Intelligent soot-blowing system can monitoring and quantitative processingthe boiler heating soot areas in real-time, intelligently guiding the blowing process and reduce the frequency of blowing as much as possible without loss of its heat transfer characteristic, so as to save energy and improve boiler’s safety and economy.%电站燃煤锅炉受热面污染严重且吹灰不科学的现象普遍存在，极大地影响着锅炉的安全性、经济性和运行的高效性。

智能吹灰系统实现了锅炉各受热面积灰程度的实时在线监测和量化处理，对吹灰过程进行智能优化指导，在受热面换热特性得到保证的情况下，最大限度降低吹灰频率，达到节能降耗、提高机组运行经济性和安全性。

【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P72-75)【关键词】锅炉;吹灰;优化;智能【作者】周世杰;徐同社;苏乾;麦永强【作者单位】河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031;河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031;国电建投内蒙古能源有限公司，内蒙古鄂尔多斯017000;国电建投内蒙古能源有限公司，内蒙古鄂尔多斯017000【正文语种】中文【中图分类】TP2731 前言电站锅炉受热面的积灰污染不仅使锅炉运行热效率降低，严重时将导致机组降负荷运行或停机。

锅炉吹灰操作规程一概述本控制系统适用于火力发电机组煤粉锅炉吹灰系统。

能够完成对安装在锅炉本体及空气预热器上的所有吹灰器及吹灰蒸汽管路的控制和监视，可以减轻运行人员劳动强度，更好地保护运行设备，提高锅炉的运行效率。

本说明书适用于湖南大唐金竹山发电厂扩建工程2×600MW机组锅炉吹灰控制系统。

1.1.锅炉对吹灰工艺流程的要求根据锅炉性能设计的要求，在锅炉的炉膛、烟道、尾部烟道和空气预热器上，共布置有戴蒙德机械有限公司制造的98台蒸汽吹灰器。

在本控制系统中，所有被控对象均有编号。

根据吹灰器布置的位置，将吹灰器分为炉膛前墙组、炉膛后墙组、炉膛左墙组、炉膛右墙组、左侧烟道组、右侧烟道组、左侧省煤器组、右侧省煤器组、空预器左侧组、空预器右侧组。

在正常情况下，控制系统和吹灰蒸汽管路系统允许处于对称位置的两只吹灰器同时工作，如IK02吹灰器和IK01吹灰器可同时工作，IR05吹灰器和IR06吹灰器可同时工作等。

锅炉及吹灰系统本身禁止多于2只的吹灰器同时工作，这是因为吹灰蒸汽管路系统难以提供多只吹灰器同时工作所需蒸汽量，且多只吹灰器同时吹灰对锅炉受热面也可能带来影响。

一般情况下，锅炉负荷较低时(＜10MCR%)只用辅助蒸汽对空气预热器进行吹灰操作；当锅炉负荷略高时(10MCR%＜70MCR%)可以用主蒸汽对空气预热器进行吹灰操作，并可以进行部分吹灰器的手动操作；只有当锅炉负荷平稳时(>70MCR%)可以全部吹灰器投入自动吹扫操作。

只有在锅炉负荷较大时才能进行其他组吹灰器的操作，并且在负荷较高、燃烧情况稳定时才能投入炉膛部分的吹灰器。

控制装置对此没有进行联锁控制，需要操作人员根据经验和实际情况在监控画面里进行相关吹灰器组的投/切操作。

在锅炉MFT出现时，不能使用蒸汽介质进行吹灰操作，正在工作的位于烟道的吹灰器都将自动退回，而正在工作的其他吹灰器将继续工作至其本身的工作过程结束，控制装置(位于自动运行方式时，将根据所进行的吹灰流程)或人工(装置手动运行方式时，由运行人员判断)关闭吹灰管路系统上的进汽阀，停止吹灰。

锅炉的蒸汽吹灰方案摘要：本文简要介绍目前电站锅炉吹灰方案的现状和存在问题，以及应如何合理制订吹灰方案，首次提出将工业用摄像探头用于监视炉内积灰结渣情况，以使吹灰更具针对性，达到用较小的吹灰成本得到较高的经济效益。

关键词：燃煤锅炉蒸汽吹灰吹灰方案前言：电站锅炉燃用煤质含灰量、硫量较高，运行中容易引起受热面沾污积灰、结渣、腐蚀和磨损。

积灰、结渣一方面将降低受热面传热效率，使炉膛及各级受热面吸热量减少，进而导致炉膛出口及各级受热面进出口烟气温度升高，锅炉效率下降；另一方面沾污积灰会使省煤器、空气预热器堵塞，使辅机电耗增加，此外，积灰、结渣还会使受热面表面温度增高，导致受热面管壁超温和高温腐蚀甚至爆管；较大的渣块坠落还会影响锅炉的安全运行，甚至发生人身及设备重大不安全事故。

因此，电站锅炉多采用吹灰器，在运行过程中，对受热面进行周期性吹扫，使其保持在合适的清洁状态，以提高运行的安全经济性。

吹灰器有多种型式，本文重点讨论蒸汽吹灰器。

1.吹灰方案现状及存在问题据考察了解，目前在大多电厂锅炉蒸汽吹灰方案的制订方面，是根据锅炉制造单位所提供的设计说明书中的要求或根据其它已投运电厂类似设备的运行经验制订，这些做法实际上可能都带有盲目性，人为因素起了相当大的作用。

因为，锅炉制造单位在设计锅炉时，根据设计煤质的特性，结合以往已有经验，在设备结构方面已采取了必要的技术措施，以防止受热面沾污积灰、结渣。

根据燃用煤质的不同，设计方面采取的技术措施不同，吹灰只是作为一种辅助手段，是对技术措施的补充。

如此做法也是不得已而为之，因为炉内燃烧过程是一种极其复杂的物理化学过程，燃煤特性、锅炉结构、炉内温度水平、空气动力工况等因素，都影响受热面的沾污积灰与结渣状况。

因此，电厂在制订吹灰方案时，应根据本厂设备的实际运行情况，否则将可能出现一些负面影响，比如：按锅炉制造单位所提供的设计说明书中的要求，规定每班吹灰1次，但从运行的实际情况看，必要性欠妥。

大唐宁德电厂600MW超临界锅炉吹灰程控系统使用说明书型号： PSC - III图号： SC04172KZSM编制：韩春晖校对：审核：上海克莱德贝尔格曼机械有限公司2006/3/26目录1.概述1.1 操作维护安全重要提示1.2锅炉要求1.3被控系统1.4控制系统1.5 操作画面说明2.系统的工作原理及流程3.系统操作3.1系统的通电与断电3.2操作方式及切换4.故障处理5.安装调试须知6.日常维护1.概述本控制系统是由中外合资企业上海克莱德贝尔格曼机械有限公司开发设计,适用于600MW超临界机组锅炉，能够完成对安装在锅炉本体和空气预热器上的所有吹灰器及吹灰蒸汽管路的控制和监视，可以减轻运行人员劳动强度，更好的保护运行设备，提高锅炉的运行效率。

1.1 操作维护安全重要提示1.1.1 报警处理要及时，由于吹灰系统运行时，吹灰器在锅炉内工作，所以当发生吹灰器卡在炉内时间过长，不但吹灰器枪管会被烧毁，而且由于吹灰器枪管被卡在炉体内不再能转动，蒸汽会始终吹一个方向的炉壁，时间久了，将会将该出炉壁吹爆管，引起爆管停炉的重大事故。

所以，系统发生报警故障时要及时处理，以免因小失大。

1.1.2 关于巡检的重要性，我公司吹灰器的本体进汽阀吹灰器离开原位靠机械结构打开，如果机械结构失灵阀门打不开，则虽然吹灰器在运行，但吹灰器根本不会进行吹灰，如果在点炉阶段，可能会对空预器造成损坏。

巡检的内容主要包括：未启动吹灰器是否在原位，空气阀是否会正常打开，详细的内容请见随吹灰器本体提供的各种吹灰器安装运行相应机械手册。

1.1.3 关于吹灰系统报警的重要建议，由于吹灰系统工作时间很长（全部运行时长可达8-10小时），操作者很难自始至终监控，除了要经常监控运行画面，为能使操作者及时发现吹灰系统故障报警，以便及时处理故障，建议吹灰系统报警除了在DCS上，还要在非常醒目的位置设置吹灰系统报警信号。

1.1.4 关于吹灰系统操作运行的必要工具提醒，各种吹灰器出厂时都随机携带了吹灰器摇柄，这些吹灰器摇柄应至少放在集控室一套，以便发生吹灰器卡涩故障时可以及时处理。

锅炉吹灰系统的日常维护及常见故障分析长吹灰器常见故障吹灰器的是吹扫锅炉受热面集灰，保持受热面清洁的，以提高传热效果，保证锅炉热效率，防止受热面结焦的设备。

故障现象：（1）吹灰器启动失败及吹灰器不自退。

（2）吹灰器内漏。

（3）吹灰器内管密封处漏汽严重，提升阀提升杆处漏水。

（4）吹灰器入口蒸汽法兰漏汽。

原因分析：（1）控制部分故障。

（2）电动机故障。

（3）枪管烧变形或卡涩。

（4）阀芯与阀座结合面损坏。

（4）吹灰器内管，提升阀密封填料损坏。

（5）吹灰器入口法兰石墨金属缠绕垫失效损坏。

处理方法：（1）联系热工人员检查控制系统及膨胀电源线是否拉卡在设备上。

（2）吹灰器外枪管炉内部分烧弯曲变形迅速就地手动或用手动摇把退出，如枪管脱离滑动轴承支架应重新调整并校正枪管，如枪管变形严重应更换新的。

（3）隔绝单项系统后检修提升阀，用专用工具对提升阀进行拆卸并对阀芯与阀座进行研磨检修，如阀芯或阀座损坏严重及进行更换。

（4）隔绝单项系统后对内管密封填料进行更换，注意填料压盖螺栓适度拧紧。

（5）重新更换法兰密封垫片。

防范措施：（1）严格检修工艺。

（2）加强点检，及时发现问题及时处理。

3、短吹灰器常见故障吹灰器的是吹扫锅炉受热面集灰，保持受热面清洁的，以提高传热效果，保证锅炉热效率，防止受热面结焦的设备。

故障现象：（1）吹灰器启动失败及吹灰器不自退。

（2）吹灰器内漏。

（3）吹灰器内管密封处漏汽严重，提升阀提升杆处漏水。

（4）吹灰器入口蒸汽法兰漏汽。

原因分析：（1）控制部分故障。

（2）电动机故障。

（3）螺旋管滑道，凸轮损坏卡涩。

（4）阀芯与阀座结合面损坏。

（4）吹灰器内管，提升阀密封填料损坏。

（5）吹灰器入口法兰石墨金属缠绕垫失效损坏。

处理方法：（1）联系热工人员检查控制系统，电机及膨胀电源线是否拉挂在设备上。

（2）形迅速就地手动或用手动摇把退出，修补损坏的螺旋管滑道，凸轮，更换驱动校如螺旋管滑道损坏严重应更换新的。

（3）隔绝单项系统（防止损坏受热面）后检修提升阀，用专用工具对提升阀进行拆卸并对阀芯与阀座进行研磨检修，如阀芯或阀座损坏严重及进行更换。

电厂锅炉蒸汽吹灰器吹灰器用于吹扫锅炉受热面上的积灰和结渣。

主要用在清除捕渣管、过热器、再热器及省煤器上的积灰和结渣，也可用来清除炉顶和管式空气预热器的积灰。

锅炉吹灰器布置图：retractable single nozzl water blowingS ootblower P osretractable single nozzle sootblower:steam or air blowing炉膛吹灰器：炉膛吹灰器V92 /V04前限位开关螺纹管凸轮后限位开关带压力调节盘的自动截止阀电动机齿轮箱驱动链轮墙箱（未表示完整）喷头喷嘴开阀杠杆长伸缩式吹灰器ong retractable sootblower:steam or air blowingS ootblower P os itionsSuperheater / R eheaterLong retractable sootblower PS-SL 长伸缩式吹灰器PS-SL:长伸缩式吹灰器Long Retractable Sootblower PS-SL / RK-SL / RL-SLLong retractable sootblower RK-SL / RL-SL长伸缩式吹灰器RK-SL / RL-SL工作原理：从伸缩旋转的吹灰枪管端部的喷嘴中喷出压缩空气或蒸汽，持续冲击清洗受热面。

喷嘴的轨迹是一条螺旋线，导程为100、150或200mm以上，由吹灰器行程和吹灰器要求决定。

吹灰器退回时，喷嘴的螺旋线轨迹与前进时的螺旋线轨迹相差1/2节距，这样使吹灰器的吹灰范围更为广泛、吹灰更为彻底。

下图为两个喷嘴100mm导程的吹灰轨迹吹扫周期从吹灰枪处在起始位置开始（如图1），电源接通后，电机驱动跑车沿着梁两侧的导轨前进，将吹灰枪送入锅炉内，跑车开启阀门，吹灰开始。

跑车继续将吹灰枪旋进锅炉，直至到极限位置后，行程开关动作，跑车反转，引导枪管以与前进时不同的吹灰轨迹后退。

声波吹灰技术在电厂锅炉中的应用声波吹灰技术在电厂锅炉中的应用2000年10月，谏壁发电厂对5号锅炉尾部受热面的吹灰系统进行了技术改造，分别在省煤器及高、中温段空气预热器部位安装了48只SB-70插入式程控声波吹灰器，以解决锅炉尾部受热面积灰结渣的问题。

1、SB-70插入式程控声波吹灰器声波吹灰的基本原理在于声波对积灰的高加速度剥离作用和振动疲惫破碎作用。

此外，声波与烟气流、换热管之间的流体动力场关系，高声强非线性的非凡效应等都将对清灰除焦起作用。

与传统的除灰方法相比，声波吹灰的优点主要有：声波辐射具有全向性，极高的返射性和快速传播，以及在气体中传播时衰减很小等特性。

它能均匀布满整个空间，进行全方位清灰，可以清除到其它方法不易清除的死角。

达到烟道畅通，保持受热面清洁，提高换热效率的目的。

声波除灰法利用声振动达到除灰的效果，声波除灰方式本身又可以影响沉积物生成机理，防止和延缓沉积物形成，起到了预防结渣的作用，吹灰效果好。

耗能量低，安装投资费用回报期短。

声波吹灰不会使锅炉部件产生热应力。

1.1、SB-70插入式程控声波吹灰系统的组成与技术指标SB-70插入式程控声波吹灰系统由气源、声波吹灰器、程控柜、电磁阀及连接管道组成。

气源提供产生声能所需的机械能，声波吹灰器将高压气源所携带的直流能量经调制变换为交变的声波能量，程控柜用于控制调节声波吹灰器的运行，电磁阀接受程控柜的指令，控制气源的进入，即控制声波吹灰器的开停。

SB-70插入式程控声波吹灰器的具体结构与安装方式说明见参考文献。

SB-70插入式程控声波吹灰器的技术指标如下：气源属性：压缩空气或过热蒸汽。

气源压力：压缩空气为0.1MPa以上；过热蒸汽为0.3MPa 以上。

气源流量：压缩空气为0.6~1.0m3/min；过热蒸汽为0.8~1.0m3/min.工作频率：600~800Hz。

声强特性：140dB~150dB以上。

1.2、SB-70插入式程控声波吹灰器的特点SB-70插入式程控声波吹灰器没有电机、膜片等易损部件，不需更换部件。

电站锅炉蒸汽吹灰器安装、运行、改进应注意的问题摘要：对于燃煤锅炉来说，炉膛燃烧时水冷壁结焦、高温过热器和再热器结焦、尾部受热面积灰是普遍存在且不可避免的现象。

水冷壁结焦严重时，大渣使冷渣斗松动，无法排渣；高温过热器、再热器结焦严重时，会堵塞部分受热面之间的烟气走廊；当尾部受热面积灰严重时，会降低过热器、再热器、省煤器和空气预热器的传热效率，提高锅炉排烟温度，降低锅炉效率；受热面结焦积灰也会造成受热面过热，加剧受热面腐蚀，缩短受热面使用寿命。

严重时会影响锅炉的正常运行，甚至影响检验人员的人身安全。

因此，结焦积灰是燃煤电站锅炉运行中的难题，锅炉设计中配备了一定数量的吹灰器。

关键词：锅炉；吹灰器；问题；锅炉吹灰器的正确安装、使用和维护影响锅炉的安全经济运行,就吹灰系统的安装、使用和维护进行分析,提出了蒸汽吹灰器设计、安装和改造必须注意的问题。

一、吹灰系统存在的问题1.吹灰系统管道阀门存在的问题。

吹灰管支管设计不合理，部分支管端部没有排水管，形成盲管。

暖管时冷凝水不能排出。

支管虽然向母管侧倾斜，但放入吹灰器时只能将冷凝水吹入炉内，造成受热面的侵蚀。

吹灰器蒸汽管的设计没有考虑蒸汽管膨胀引起的附加外力。

在这个力的作用下，吹灰器会偏转，导致卡死、卡死和电机过载。

一些设计排水管直径过细，排水不畅，延长了暖管时间。

有些排水管没有接至排水扩容器，而是接至炉底渣沟，造成蒸汽和水的额外损失，增加了不安全因素和噪声污染。

管道上的阀门不容易操作，关闭不严密，使蒸汽和水一直流过管道，腐蚀管道。

减压阀质量差，调节性能差，不能满足压力调节的需要。

2.吹灰器本体支吊架存在的问题。

炉内短吹灰器由焊接在水冷壁上的外壳支撑，水冷壁组装时焊接壁箱。

实际情况是（1）壁箱炉内部水冷壁焊接的隔板没有安装，不能对水冷壁给予有效支撑；（2）对壁箱没有有效的冷却手段，使得短吹壁箱的外壳容易燃烧，壁箱内的耐火材料容易挂焦，并随着焦块的剥落而流失脱落，造成壁箱外壁钢板的燃烧和焖塌。