气能激波吹灰器解决低氮燃烧改造后的受热面积灰问题

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气能激波吹灰器解决低氮燃烧改造后的受热面积灰问题

【概述】大量的CFB锅炉低氮燃烧投运以后，受热面积灰严重问题逐步显现出来。本文通过受热面积灰形成的原因、特点，危害进行分析。根据以上特点，分析各类吹灰器的优劣，最终优选出用气能激波旋转吹灰器来解决该难题，在文末以案例的形式对气能激波旋转吹灰器在低氮改造后期应用的实效予以说明和推荐。

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CFB(循环流化床锅炉)的低氮燃烧是当前面超低排放背景下的必选改造项目，一般可以达40-60%的脱硝效率。同时，低氮燃烧在取得理想效果的同时，负面影响也不容小觑，比如带负荷能力，锅炉燃烧效率，尾部受热面积灰等等。
1、低氮燃烧改造影响积灰的原因分析
CFB的低氮燃烧的最佳床温为860 ～ 890 ℃，最多不宜超过920 ℃。而现实的床温为930～1000℃，甚至更高。所以在物料循环方面一般都采用提高分离器分离效率的方式，增加返料量，以将床温控制在适宜低氮燃烧的温度范围。
提高分离器的分离效率的直接影响即为，循环灰的循环倍率增加，进入尾部受热面的积灰量增加，同时进入尾部受热面积灰的颗粒度更细，更细的灰颗粒具有更大的粘性，以上两点都会加剧受热面的积灰。
2、低氮燃烧改造导致积灰加剧的主要特点
受热面积灰加剧的最直接现象就是排烟温度的升高，主蒸汽温度降低，负压变小，停炉检查的时候，会发现整个竖井烟道受热面的积灰都很严重。

很多机组原来不需要安装吹灰器，或者安装了吹灰器以后基本不怎么运行。现在必须投入吹灰器的运行。而有些厂原来安装的吹灰器能满足吹灰的需要，现在投入低氮燃烧以后，原来的吹灰器效果变差，满足不了当前的工况需要。

低氮燃烧导致积灰主要特点是：灰颗粒度变细，灰量增加，灰的附着性增加，有一定粘性。
3、低氮燃烧改造后积灰严重对锅炉系统的危害
3.1，受热面积灰严重会导致排烟温度提高，影响锅炉效率。锅炉的经验数据，锅炉排烟温度每提高15°，锅炉效率降低1%。

3.2受热面积灰，特别是过热器积灰，会影响主气温度。主气温度的降低又会影响汽轮机的安全运行。

3.2受热面积灰，严重情况下，影响烟气的通流，乃至影响锅炉带负荷能力。
4、锅炉低氮燃烧下的受热面积灰问题的吹灰器选型
4.1声波吹灰器的分析：如上所述，该工况下积灰的颗粒细，粘性大。声波吹灰器适用只适合于干灰，浮灰，对于有附着性的细灰，效果比较弱。所以不做推荐。

4.2传统的燃气激波吹灰器分析：该类型的吹灰器，方向性强，吹灰有盲区。且存在哑炮、回火、积碳等与生俱来的缺陷，故障率高，运行成本高。

4.3气能激波旋转吹灰器的分析：

气能激波旋转吹灰器采用压缩空气或者压缩氮气作为激波的原动力，运行成本低，不存在哑炮、回火积碳等问题，设备免维护。

气能激波旋转吹灰器因为激波冲击力强，对于附着性灰，粘性灰有着较好的效果。完全能够满足低氮燃烧影响形成的积灰特性。

气能激波旋转吹灰器喷头可以步进旋转，可以满足不同角度的吹灰需求，360度旋转可以做到无死角吹灰。

气能激波旋转吹灰器可以通过调节气源压力，控制激波的能量大小。在安装位置距离炉墙较近的情况下，可以调低压力，避免对炉墙的破坏。

气能激波旋转吹灰器可以通过调节气源压力，控制激波的能量大小。在安装位置距离炉墙较近的情况下，可以调高压力，提高气能激波旋转吹灰器的有效范围和吹灰力度。

通过对各类吹灰器的比对，气能激波吹灰器最适应低氮燃烧改造后的积灰工况。具体根据安装部位的不同，根据工况需要，可以采取气能激波固定式吹灰器和气能激波旋转式吹灰器。

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5、控制积灰的主要措施及应用案例
某热电厂无锡锅炉厂75吨CFB锅炉，锅炉型号：UG-75/5.3-M12。对该锅炉进行低氮燃烧改造后，分离器分离效率得以提高，细灰因循环倍率增加颗粒变细，尾部烟道积灰严重，排烟温度从150°升高到了170°，严重影响锅炉热效率，同时对后面的布袋除尘的安全运行造成了影响，被迫停炉改造。经过对该锅炉的过热器、省煤器、空气预热器部位安装4台固定式气能激波吹灰器，14台气能激旋转吹灰器，投运后，排烟温度从170降低到了146°，基本接近了排烟温度设计值。低氮燃烧后低氧化物含量从450-500降低到了150-180，达到了预期的降低氮氧化物的目标，锅炉带负荷能力提高，排烟温度回归正常，改造取得了预期效果。

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