吹灰器系统介绍及其设计选型原则

一、吹灰器的作用

煤中的灰分是不可燃烧的物质，煤粉燃烧后灰分经过一系列的物理化学变化过程，灰分颗粒会在高温下部分或全部熔化。除了一小部分灰分可能会在受热面上凝结而造成受热面结渣外，约 10％的灰分相互粘结形成灰渣，约 90%的灰分以飞灰的形式存在于烟气中。飞灰随烟气一起流动，在流动过程中，一部分飞灰会沉积在受热面（如水冷壁、屏式过热器、对流过热器、再热器、省煤器及空气预热器）上，造成受热面的结渣和积灰。受热面的结渣和积灰会影响受热面的传热效果，使锅炉经济性下降，严重时会造成管壁超温、烟道堵塞，使锅炉的安全性下降，空气预热器的严重积灰还会使其低温腐蚀加重。因此，为了保证锅炉能安全经济运行，必须对锅炉受热面进行定期吹灰。

二、清灰工艺分析：

4.开孔尺寸要多大比较好

一般来说声波吹灰器的声强是和喇叭大小有关系的，喇叭大的声强也大，我们推荐的这种喇叭，安装开孔是470mm,如下图8所示。

 

一般来说这种喇叭在SCR反应器上开孔安装是很方便的。但是有些锅炉是在原有烟道上布置SCR脱硝，空间受限制，则可以安装下面这种开孔直径219mm的喇叭。如图9所示：

 

优化策略是：在条件具备的情况下，建议安装图8所示的弯的，开孔470mm的吹灰器。在空间受限条件下安装图9开孔219的吹灰器。前者的优势在于：1、喇叭往上弯以后，少占平台空间。2、可以做到喇叭与墙体接近齐平，吹灰没有盲区，而开孔219的需要伸进去一部分，喇叭后方成为盲区。3、当负压有波动时，灰不易进入声波发生头，从而影响发生头的正常运行。而水平的喇叭积灰相对容易进入声波发生头。

七、气源、管路设计方面的误区及策略

1.气源到底需要多大压力和流量

气源压力要求是0.4-0.6Mpa，流量是2.4NM³/min。这都是理论数据。气源压力对吹灰效果影响还是很大的，0.4Mpa甚至更低的情况下，声音还是很强的，但是设备振动量小多了，清灰效果会打折扣。另外瞬间流量对吹灰效果的影响更大，建议瞬间流量在3NM³/min以上的流量（单台）。

优化策略是：在条件允许的情况下，尽量提高压力在0.5-0.6Mpa。为了提高瞬间流量，储气罐尽量距离吹灰器近一些，如果可以，将储气罐布置在SCR的平台上，储气罐距离吹灰器管道距离20-30米，储气罐的大小不小于2立方。这样可以保证气源方面最好的吹灰效果。

2.气源管路到底如何设计

很多用户误认为气源压力影响吹灰效果，为了提高压力特意减小气源管路直径。其实这是大错特错的。传统的设计都是母管DN50,支管DN25，后来我们工程经验发现，放大母管直径，缩短支管距离可以更提高吹灰效果。

优化策略是：在储气罐尽量控制近距离的前提下，母管采用DN80,母管一直伸到设备前，变径到DN25。目的都是提高瞬间气量，提高吹灰效果。

3.声波吹灰器应该谁来控制，怎么控制。

一般有三种控制模式：一种是就地电控箱自动控制，一种是DCS自动控制，还有一种是就地自动+DCS接口。

优化策略是：推荐直接采用DCS控制，因为声波吹灰器只需要控制一个电磁阀的开闭，控制比较简单，可以直接接入DCS控制。投入低，且设备可靠性有保证。

八、运行方式方面的误区及策略

1.如何运行蒸汽吹灰器才能最大程度的保护催化剂？

蒸汽吹灰器优点是吹灰力度大，吹灰效果好，最大的弊端是对催化剂的吹损，通常的做法是，蒸汽吹灰器定时吹，比如有些是蒸汽吹灰器一天吹灰一次，有些是一个班吹一次。吹的过频影响催化剂寿命，吹的次数少又影响脱硝效果。那么多久一次才最合适呢。

优化策略是：日常吹灰以声波为主，声波吹灰器效果不能满足脱硝需要时，再启用蒸汽吹灰器。一般可以参考催化剂前后差压变化，压差变动在20-30Pa的范围时，再启动蒸汽吹灰器。特别要说明的是，只要考虑充分设计裕量，只用声波吹灰器也可以满足大机组的脱硝需求，蒸汽吹灰器只作为恶劣工况时的后备措施，这样就可以大幅度减少对催化剂的吹损，延长催化剂的使用寿命。

2.声波吹灰器是要多台并组吹还是单台逐个吹

理论上讲，多台声波吹灰器同时吹扫可能会起到共振作用，达到1+1≥2的效果。所以很多厂家提出，多台吹灰器成组同时运行。这个做法有两个因素没有考虑周全：1、多台同时运行，因为不是同一台设备发出的声波，也可能共振增加振幅，也有可能互相抵消，减小振幅，这两种可能都是同时存在的。2、声波吹灰器的效果和瞬间气量关系非常大，当多台同时运行时，会出现抢气的现象，导致每一台都达不到最佳状态，从而影响吹灰效果。

优化策略是：采用单台逐个运行的模式，确保每台设备运行都达到最佳的使用效果。如果气源足够充分的情况下，可以测试两台（相邻两台或者相对两台）并组运行的效果及气源压力的变化，确认可以提效再采用并组运行的模式。

3.声波吹灰器到底应该多久吹一次，一次吹多久

早年的声波吹灰器主要应用在竖井烟道的受热面吹灰上，那时候的运行方式一般为1-2小时一次，一次1-2分钟。有些厂家也把这种运行模式照搬到SCR催化剂的吹灰运行模式上。这种方式是不妥的，原因有二：1、竖井烟道受热面吹灰的诉求是降低排烟问题，提高锅炉效率，1小时的灰沉积速度对锅炉效率的影响不明显。而脱硝不然，需要随时随地保持催化剂表面的清洁，保证脱硝效率，间隔1-2小时，已经对脱硝效率造成了影响。2、一次吹1-2分钟，其实没有太大意义，真正起作用的就是最前面的10几秒时间，因为到了后面，已经保证不了较大的气量，气压也降了下去，振幅越来越小，吹灰效果也越来越差。

优化策略是：将声波吹灰器的运行方式改为10min吹一次，每次吹10S。这样下来，一小时还是运行1min，总体运行时间没有变化，但是吹灰效果会提高很多，同时间隔时间短，也保证了催化剂表面随时保持较为干净的状态，确保系统的脱硝效率。

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