各种吹灰器对比

两种结构炉膛吹灰器对比分析炉膛吹灰器主要用于清除锅炉水冷壁上的结灰和结渣，目前我公司投入火力电站锅炉上的炉膛吹灰器有两种结构形式，即鹅颈阀结构和框架齿轮传动结构。

一、炉膛吹灰器结构示意图：1、鹅颈阀结构(D01)：2、框架式齿轮传动结构(D02)：二、产品结构分析上面两种炉膛吹灰器都是本公司产品，鹅颈阀结构是传统产品，框架结构是更新产品，它们只是结构不同，其工作原理相同，但现场使用情况反应，从运行稳定性、维护检修、零部件更换及备品备件成本是有区别的，现对这两种结构吹灰器简介分析如下：1、鹅颈阀结构(D01)：（行程267mm）由鹅颈阀、内管、螺纹管与喷头、减速传动机构、支承板和导向杆系统等组成。

其主要件是鹅颈阀，从铸件和加工都很困难，备件成本高，若现场更换也相当麻烦；更重要的是阀门进汽口是靠近前端的（如D01 图示），占有空间很大，当安装位置靠近锅炉平衡梁时，此接口不便布置管道，需要将吹灰器偏移一定角度才能安装，且疏水不彻底，这样很难达到理想吹扫效果。

2、框架式齿轮传动结构(D02)：(行程285mm)框架式齿轮传动结构，是我公司认真研究了同类产品的设计、运行、维护特点，并总结本公司长期对各类吹灰器维修维护经验后，研发的一种新型炉膛吹灰器。

与国内同类产品相比较，该吹灰器具有以下显著特点：(1)、行程比同类产品长(T=285mm)，能有效保护喷头的烧损，使用寿命长。

(2)、框架式结构是通过前后端板四个支撑轴、采用前后螺纹连接，同心度好，安装维修更方便。

(3)、对吹灰器的关键部件—提升阀作了重大改进，采用与其它长吹通用的进汽阀门，并且是可更换阀座的阀门，为本公司专利产品，专利号为（ZL200520119656.1），其优点是：降低了维护成本。

因为阀体上最易损坏的部位阀座密封位一旦损坏，只需更换阀芯，而不需更换阀体；拆卸容易，维修方便；减少了产品的库存，节约了设备维护运行成本。

(4)、提升阀安装在框架后部，其接口中心离水冷壁有一米距离，可以避开锅炉平衡梁宽度，安装管道方便。

蒸汽式吹灰器蒸汽吹灰是目前大型电厂常用的清除锅炉内部附着于换热管表面积灰的方法，它是利用水蒸汽的自由射流冲击力，消除受热面积灰的吹灰方法，它使用压力P=1.5-2.0Mpa，温度t≤320℃的蒸汽吹除受热面积灰。

蒸汽吹灰器可以布置在锅炉各个部位，能对炉膛、水平烟道和尾部竖井进行吹灰，对结渣性强，灰熔点低和较粘的灰有明显效果，并且蒸汽来源比较充分。

图1所示为蒸汽吹灰器在锅炉上的安装情况，从图上看出，蒸汽吹灰器体积较大，设计安装蒸汽吹灰器要专门设置吹灰平台，这会影响到整台锅炉的空间布局。

图2所示为蒸汽吹灰器工作示意图，吹灰时，长达6-9米的中空的伸缩管螺旋伸入到锅炉中，伸缩管上分布有蒸汽出口，伸缩管伸入炉墙的同时蒸汽出口开始喷出蒸汽，对换热面进行吹扫，伸长到最大限度后伸缩管返回，如此往复，完成对换热管积灰的吹扫过程。

在现场应用中，吹灰器会发生机械卡涩、热态进退困难、受热面吹损等现象，严重时可导致受热面发生爆管事故，机械卡涩等原因也会导致电机烧损。

另外，蒸汽吹灰有吹灰死角，被蒸汽吹到的部位，积灰会被清理干净，蒸汽吹不到的地方，积灰的去除效果不佳。

如图3所示为山东石横热电厂所用的上海锅炉厂煤粉炉折焰角部位积灰情况，此部位蒸汽吹不到，折焰角部位的积灰相当严重。

这些机械故障和除灰性能的缺陷，使吹灰器投入率很低，200MW以下机组蒸汽吹灰器的投入率不到20%，300MW以上机组的蒸汽吹灰器在锅炉投运安装后维护投入的成本和人力很大，有的甚至由制造厂方派专人长年维护，平均每台锅炉每年为此要多付出几十万元的维护费用。

蒸汽吹灰器的投运要消耗大量高温高压蒸汽，运行成本大大高于其它类型的吹灰器，有些还影响大机组的负荷。

图1蒸汽式吹灰器图2 蒸汽式吹灰器工作原理图3遮掩角积灰CFB循环流化床锅炉飞灰的主要化学成份是SiO2、Al2O3和CaO 等，可用作粘土质原料，提供硅铝成份，并有较高活性，广泛用于水泥等建材制造。

CFB如果使用蒸汽吹灰器吹灰，会向炉内吹进大量水分和湿蒸汽，一台蒸汽吹灰器的耗气量为0.3T/H。

吹灰器知识吹灰器的作用下面就以上三种吹灰器的工作原理、技术特点、应用范围发表一下自己的看法。

蒸汽吹灰器：1、工作原理：蒸汽吹灰器分为长伸缩式和段伸缩式伸入烟道。

喷头用拉瓦尔喷管式,蒸汽或空气的喷射速度超过声速，有效吹灰半径约1.5～2米。

②短伸缩式吹灰器：用于吹扫炉膛水的烟温范围，吹灰结束后吹灰管退出炉外，以免被高温烟气烧坏2、主要型式：蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器和程控装置热合金钢。

各种吹灰器的主要性能参数见表1。

表1 蒸汽吹灰器主要性能参数蒸汽直接吹扫受热面，对清除受热面的积灰和挂渣都有较好的作优点：(1) 可以布置在锅炉各个部位，能对炉膛、水平烟边、尾灰效果也很好。

(3) 蒸汽直接从锅炉引接，按设定程序运行吹灰。

(4) 短吹灰器运行可靠，长吹灰器也较为可靠。

（2）吹灰只能清除所吹到的受热面，吹灰有死角。

（3）长伸缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩，蒸汽吹伤受热面引起爆管，且维护量大，结构尺寸大，占用较大的空间位置。

原理是利用空气和可燃气体（如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等）以适当的比列混合，在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃, 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。

2、主要型式：燃气脉冲激波吹灰器根据气体混合点的设置位置分为串连式和并联式两种型式。

串连式系统是指气体器至各吹灰点；并联式系统是指气体混合点设置在各吹灰点的分支管路上，经点火器后产生的高温气体直接至各吹灰点。

从系统设置而言，并联式系统比串连式系统更安全、控制更灵活。

3、既适合松散性积灰又适合粘结性积灰。

（2）整个系统简单，无转动机械，运行程序化，检修工作量小。

（3）结构尺寸小，占用较小的空间位置。

缺点：（1）吹灰消耗燃气，需定期更换供气设备。

（2）吹灰主要对垂直冲刷面作用大，吹灰有死角。

（3）吹灰长期冲刷固定的受热面，燃气须注意安全。

几种燃气吹灰器的形式及优缺点1、传统串联式是燃气激波吹灰器较早期的结构形式，现已用的不多，不过有些厂家仍在采用。

这种结构形式有诸多缺点，在多年的工程实例中早已得到证实。

串联是指激波吹灰器的主要工作部件的联接形式是前后串联，即混合点火装置后面串联分配装置，它的工艺流程是先混合后分配，分配混合好的可燃气到各吹灰支路，经干路的点火器点燃后产生爆燃气体作用于锅炉的受热面。

各吹灰支路的吹灰都需要靠干路核心部件的工作，当干路出现故障时，整个吹灰系统就不能进行工作。

串联有以下几种形式：1.1 电动阀门分配式采用电动阀门分配的燃气激波吹灰系统，首先将空气与可燃气在混合罐内混合，混合气体经分配集箱分出许多吹灰支路，每个吹灰支路上安装电动阀门，通过吹灰管路与脉冲发生罐相连。

系统示意如图：该系统是激波吹灰器的早期产品。

由于该系统是予混合后经分配联箱和分配阀门将爆燃气体送至各吹灰点，分配阀门承受高温、高压，易损坏而失控。

如此结构带来诸多缺点：1. 安全方面●混合装置位于主干路，由于回火点在混合装置，一旦全系统唯一的温控保护装置失效，就失去了对全系统回火的控制，易发生大的安全事故。

●脉冲供气阀位于乙炔气源主路，由于每次脉冲都需要乙炔脉冲阀工作，脉冲阀一般采用电磁阀，电磁阀的主要缺陷是长时间工作会高温发热，吹灰点越多，工作时间越长，高温老化速度越快，绝缘越容易被破坏，易发生短路打火，危及乙炔气源的安全。

●串联结构导致回火燃烧时间，随吹灰点的增多而延长，也就是说吹灰点越多系统的危险性就越大。

2. 运行方面●不能单独调节各路的吹灰强度，不适合各路吹灰点烟气压力差较大的锅炉。

●系统内易积水（需人工疏水），维修工作量大。

●支路电动阀门处在回火和冲击区内，受到回火和高压力的正反向破坏，这种破坏导致支路阀门的密封和正常工作功能被很快破坏，加上积碳在球阀表面上的沉积也加速了这个过程，导致吹灰效果迅速下降和消失。

●由于分配器的结构和位置，在发生支路阀门故障时会传递故障，影响正常路的吹灰工作，主要是：由于某路阀门密封失效时，正常路充入的气体会窜入故障路，从而影响正常路的工作。

锅炉各种吹（除）灰器比较表
我国电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉以及各种工艺加热炉等等，随着能源紧张，已逐渐转向以燃用低热值劣质燃料为主的发展方向，这将导致受热面玷污、结渣加重，传热大幅度降低，各种腐蚀穿孔加剧，使锅炉长周期高负荷高效率安全运行遭受严重威胁，因此，非常有效的清除锅炉积灰十分迫切。

实践证明，采用高性能吹灰器，经常对锅炉各部分受热面进行在线吹扫，保持
受热面清洁干燥，就能有效地揭制受热面玷污、结渣和腐蚀，确保锅炉安全、稳定、高效运行，并可获得可观的经济收益。

不同形式的声波吹灰器的对比一：共振腔式•发声原理：原理是一定强度的压缩空气，吹入一定体积的腔体，空气共振而发声，故称为共振腔。

其优点是•1、体积小，容易安装，无易损件，装上后不用维护。

•2、功率小，除灰效果无法控制。

由于发声腔体不能做得很大，功率受到很大限制。

当共振腔体发生积灰现象而无法共振时，清灰器发不出声音，也无法调整，因此吹灰效果的好坏无法控制，共振时好，不共振时不好，必须停炉后才可以知晓。

发声频率过高，波长短，声波衰减过快，因此除灰效果差•3、更换成本高。

安装于锅炉内部，长期受到高温的灼烧，腔体容易变形而无法再共振，又由于无法维护，一般寿命在3年左右，而且只能停炉后整个拆除更换，所以虽然维护成本低，但更换成本高。

•4、运行成本高。

•由于发声行时间较长，每次大约3-5分钟才有效果，4小时一个循环周期。

而单台吹灰器耗气量在2.4立方/分钟以上，因此总的耗气量要求比较大。

运行成本相对来讲是三原理是压缩空气高压吹空腔发出声音，能量由气转换为声的效率较低（因不共振的气流均可视为无效）。

因此对压缩空气压力要求较高，一般在0.5MPa以上，运行吹灰器运种形式的声波吹灰器中最高的。

二：膜片式•低频发声器通过时—声控制系统调制为特定频率，产生大振幅的声波，可满足设备不同工发声原理：利用气流吹动圆板或具有张力的圆膜，激励膜片的本征振动，发出声波。

•1、体积小，容易安装•2、发声原理简单•只需膜片振动就可发出声音，比共振腔更容易发出声音，由气转换为声的效率比共振腔高。

因此功率可以比共振腔大一些•维护成本高•维护成本在三种形式的声波吹灰器中最高，由于膜片每秒钟要振动200-300下（发声频率200-300赫兹），因此膜片的疲劳度很大，容易破损。

需要3-6个月更换一次膜片。

•4、运行成本低单台耗气量1.2-1.8立方/分钟，气源要求0.4-0.8MPa况灰份的要求，也可根据粉尘的物理特性、粘度调整振动周期，使之达到最佳清灰效果。

锅炉蒸汽吹灰、声波吹灰和弱爆炸波吹灰的技术经济性比较北京凡元兴科技有限公司技术部摘要锅炉及热交换器的积灰、结焦使锅炉排烟温度上升，导致热效率下降，并会引起受热面腐蚀，影响经济性、安全性。

故长期以来，人们一直在寻求较好的除灰方式。

通过对目前主要采用的蒸汽吹灰、声波吹灰及弱爆炸波吹灰（也称激波吹灰、燃气脉冲吹灰或燃气高能脉冲吹灰）的原理、效果、费用比较，认为弱爆炸波吹灰值得推广应用。

0 前言锅炉、加热器和换热器的积灰、结焦影响受热面的传热效率，使锅炉排烟温度上升，导致锅炉的热效率下降，理论计算和运行经验表明，锅炉排烟温度升高20℃，锅炉热效率就会下降1%，同样严重的是积灰、结焦达到一定程度时会引起锅炉受热面的腐蚀和意外停炉，造成重大的经济损失。

长期以来，锅炉受热面的除灰问题一直是锅炉运行中特别受关注的问题之一，多年来，为了解决此类问题，陆续研制了蒸汽吹灰，高压水力吹灰，钢珠清灰，压缩空气吹灰和声波吹灰，俄罗斯（中央锅炉透平研究所）研制了弱爆炸波吹灰技术。

国内第一套弱爆吹灰器是由中电国华电力股份有限公司北京热电分公司（北京一热）于1988年从乌克兰进口的100×104kcal/h热水锅炉配套引进的。

90年代初该技术开始用于国内电站锅炉，并获得成功，几年来经过改进，在电站锅炉、水泥窑余热炉、有色金属冶炼余热炉和化工行业加热炉上得到较大的推广，并取得了明显的效果，下面对蒸汽吹灰，声波吹灰和弱爆炸波吹灰作一简要的技术经济性分析和比较。

1吹灰器的原理1.1蒸汽吹灰一定压力和一定干度的蒸汽，从吹灰器喷口高速喷出，对积灰受热面进行吹扫，以达到清除积灰的目的。

1.2声波吹灰金属膜片在压缩空气的作用下产生具有一定声压和频率的声波，锅炉受热面的积灰在声波的作用下处于松动和悬浮状态，易被有一定速度的烟气带走，达到清理受热面积灰的目的。

1.3弱爆炸波吹灰弱爆吹灰的基本原理比较简单：主要是使预混可燃气（例如乙炔－空气预混气）在特制的、一端连接喷管的爆燃罐内点火爆燃，产生强烈的压缩冲击波（即爆燃波）并通过喷管导入烟道内，通过压缩冲击波对受热面上的灰垢产生强烈的“先冲压后吸拉”的交变冲击作用而实现吹灰。

1 浅谈各种浅谈各种吹灰器吹灰器吹灰器的优缺点的优缺点
在电站锅炉的设计与应用中，为有效地清除受热面积灰，保证受热面传热效果良好，在锅炉的受热面布置了不同形式、不同种类的吹灰器。

吹灰器运行不正常和吹灰效果不好，是目前锅炉排烟温度高的主要原因之一。

目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。

蒸汽吹灰器为传统吹灰器，目前使用数量最多，由于结构和介质的特点，加上高温环境的影响，吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象，设备故障率相对较高，要求维护水平较高；声波吹灰器，由于能量不足（目前最大声能在140分贝左右），与灰粒的固有频率差别很大，与积灰特性不适应，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的积灰，只能在其吹灰时阻止积灰的产生，造成锅炉受热面积灰严重，排烟温度升高，从而大大降低了锅炉热效率。

燃气脉冲激波吹灰器吹灰作用的空间范围距离都较大，有效克服蒸汽吹灰器须伸缩进退的问题，其强烈的激波和气流冲击作用又能产生远远优于声波吹灰器的吹灰效果。

但是该技术也存在一定的不足，首先在锅炉上的应用范围很窄，由于爆燃后极易卷吸高温烟气和燃气泄漏等方面的考虑目前还只能应用于温度相对较低的尾部烟道下部（如空预器等）。

其次存在一定的安全隐患，由于工作介质为可燃气体，一旦设计结构不合理，生产质量有问题，都易引起可燃气体的泄漏，从而造成炉膛或环境发生安全事故。

第三系统较为复杂，对控制系统的要求很高。

第四没有稳定气源，需定期更换。

目录前言 ......................................................................................................................................... - 2 -1吹灰器的原理........................................................................................................................ - 3 -1.1声波吹灰.................................................................................................................. - 3 -1.2弱爆吹灰..................................................................................................................... - 3 -2各种吹灰器的工作效果........................................................................................................ - 4 -2.1声波吹灰.................................................................................................................. - 4 -2.2弱爆吹灰装置的工作效果......................................................................................... - 4 -3几种吹灰器运行费用比较.................................................................................................... - 5 -3.1全年运行费用............................................................................................................. - 5 -3.1.1声波吹灰的运行费用：.................................................................................. - 5 -3.1.2弱爆炸波吹灰运行费用：.............................................................................. - 5 -3.2全年的检修费用：..................................................................................................... - 5 -3.3吹灰器的一次性投资................................................................................................. - 6 -3.4 两种吹灰器的经济性对比列表如下：..................................................................... - 6 -4两种吹灰的优缺点................................................................................................................ - 6 -4.1声波吹灰的优缺点：................................................................................................. - 6 -4.2弱爆炸波吹灰的优缺点：......................................................................................... - 6 -5结论........................................................................................................................................ - 7 -锅炉声波吹灰和弱爆吹灰的技术经济性比较摘要锅炉及热交换器的积灰、结焦使锅炉排烟温度上升，导致热效率下降，并会引起受热面腐蚀，影响经济性、安全性。