辽宁中鑫自动化仪表有限公司
2016/8/10 10:29:49为了提高锅炉的热效率，需要在锅炉炉膛和烟道内布置一系列热交换器（如过热器、再热器、省煤器和空气预热器等），但燃料燃烧产生的部分灰尘会附着在热交换器表面，还有一些尘粒在高温状态下成熔融状黏附到换热器表面并逐渐形成坚硬的焦渣层，严重影响了换热表面的热吸收。在一般情况下，洁净换热器 的表面传热系数在46.5～58.1W/（m2 ·℃）之间，但积灰、结焦以后的表面传热系数只能达到0．0581～ 0．1160W/（m2·℃）。因此，积灰、结焦后锅炉的出力下降，燃料增加，热效率降低。进入21世纪以来，随着火电厂装机容量不断刷新纪录，资源日渐紧张， 作为火力发电机组主要燃料的燃煤质量越来越差，锅炉各换热器积灰情况日益加重。为提高电厂热效率，保证电厂安全生产，总结和研究国内外声波吹灰器具有重要意义。
锅炉积灰结渣的原因十分复杂，既与使用的燃料相关，也与锅炉的燃烧状况相关。劣质煤灰分大，含硫量高，积灰、结焦现象明显多于煤。锅炉内的燃烧状态也会影响换热器表面的灰渣性质。
（1）在锅炉炉膛内部温度较高（1500℃以上），烟气中熔融、半熔融状态的颗粒黏附在换热器表面，形成结焦、结渣层，煤中含的Ca,K，Na，Fe等分子生成碱性氧化物与SO3反应生成复合硫酸盐吸附在换热器表面，不但加剧了焦、渣的形成，同时复合硫酸盐会引起炉膛水冷壁的高温腐蚀。
(3)在尾部竖井烟道区域烟气温度已低于700℃，烟气中携带的飞灰都已为固体颗粒，此部分积灰为松散型积灰，但在空气预热器低温段，由于壁温接近或低于烟气露点，烟气中的硫酸蒸气会凝结在壁面产生腐蚀，同时会黏结烟气中的灰粒并与其中的金属氧化物反应生成硫酸盐，zui终形成低温黏结灰。 显然，高温区的结焦、结渣层中温区的烧结性积灰，以及空气预热器低温段的低温黏结灰较难清除；低温区的松散型积灰则容易去除，但其热阻zui大，对锅炉热效率影响zui大。
换热器积灰结焦引起的主要负面效果如下：
（1）降低锅炉热效率，换热器积灰、结渣后，会使锅炉排烟温度抬升，zui高可抬升20—30℃，甚至更高，而锅炉排烟温度每增加10℃，锅炉热效率就降低1%左右。
（2）换热器积灰后，使得烟气流通面积减小，增加了排气阻力，导致引风机电耗增加。
（3）影响锅炉的安全运行。换热器结焦后会使锅炉出力降低，同时会使炉膛出口烟温升高，从而导致炉膛上部的屏式过热器及随后的对流受热面产生积渣，严重时会引起过热器管壁超温，甚至爆管。空气预热器冷端低温腐蚀、堵灰后会使锅炉排烟温度升高，一次、二次新风没有得到充分热交换，引风阻力增加，风机电耗加大，锅炉出力降低，严重时甚至被迫停炉。
为了克服积灰、积垢、结焦的不利影响，从19世 纪末开始，人们就对锅炉换热器进行吹灰、除焦方面的研究。声波吹灰器是保证锅炉稳定运行、提高锅炉热效率、节约能源消耗、减小大气污染物排放的重要装置，随着国家节能减排政策要求的日益严格，传统声波吹灰器在使用过程中还存在着这样或那样的问题， 对于解决电力生产中的“癌症”无能为力，因此，发展新型声波吹灰器的问题已到了刻不容缓的地步。膜片式声波清灰器以压缩空气作为动力源，声波的能量使积灰、结垢在受热面的附着状态产生分离，并使原有的积灰、结垢发生疲劳断裂和破碎。积灰和结垢在声波的作用下，从受热面剥离而被一定流速流动的烟气带出烟道。声波清灰器的振动频率远离设备本体、受热面的本征频率，对受热面不会产生有害的共振，但对积灰和灰垢却能十分有效地清除，并能根据积灰的物理性质优化控制使积灰得以及时有效地清除，长期保持受热面清洁。
