电厂锅炉吹灰

锅炉吹灰的最佳实践指南

公用事业公司使用蒸汽或高压空气多年来一直在清洁锅炉。过去，当使用空气时，由于锅炉的尺寸和所用燃料的合理质量，需要相对少量的清洁。

在过去的几十年里，建造了更大的发电站，燃料的质量正在恶化，需要更大量的清洁和更短的清洁周期。

通过这些变化，当空气清洁时，较大的压缩机成为必要性。由于其相对较小的容量，初始成本，高安装成本和多个压缩机安装的空间要求，往复式压缩机无法在较大容量中竞争更大的能力。离心式压缩机已用于自20世纪50年代初以来的有限的烟灰吹，但早期高压设计的可靠性和效率留下了很大的需求。

从19世纪60年代后期到20世纪80年代初，压缩机制造商在开发高压，多级离心空气压缩机方面取得了很大的进步，利用离心技术和制造能力的进步。它们以高压单元（300至500psig）的效率，可靠性和紧凑性扩展了这些进步。这使得它们是经济大容量，高压压缩空气的最可行的选择，例如在烟灰吹制系统中所需的选择。

锅炉吹灰用空气与蒸汽

一般来说，吹灰器制造商的喷枪，经过一些修改，将处理清洁介质蒸汽或压缩空气。

清洁能源通常定义为:

流体马力= WV (Px 144)/33,000

其中:W是流量，单位是磅/分钟
“V”为Ft3/lb中的“Specific Volume”
P是喷嘴处的Psig

这个流体马力与冲击点的等效动能有关，与表面烟灰去除。这种关系被称为“峰值冲击压力”。

一个为空气设计的喷嘴或另一个为蒸汽设计的喷嘴将同样有效地清洁区域。用于确定锅炉清洗介质的其他更重要的标准如下:

• 地理位置——有优质水源的地区可能更容易使用蒸汽。
• 由于化学处理水的高成本，水化学硬水的水化学硬水将是蒸汽清洁系统的损害。
• 蒸汽或空气的容量-由于操作变化而产生的蒸汽或空气的过量可能会影响决策，包括操作人员对这两种介质的熟悉程度和舒适度。

从经济角度来看空气和蒸汽:

Steam Vs. Air经济学	空气	蒸汽
运营成本	大致相等，但取决于所用蒸汽的质量和H₂0化妆品的质量
初始投资成本	购买压缩机是一个大的负面	蒸汽容量可以以适度的成本内置或可能已经可用
管道成本	空气管道一般比蒸汽管道便宜	管道绝缘，蒸汽疏水阀，滴水腿等蒸汽系统非常昂贵。
可靠性	获得足够的可靠性，持续使用需要一个冗余压缩机	只要锅炉在运行，就有蒸汽供应
管道和系统的维护	空气管道的维护费用通常很低	蒸汽管道系统需要更高的维护
设备维护	新的压缩机增加了维护所需的努力	锅炉已经在维修了
不需要时的卸载能力	较大马力的离心式压缩机不容易在短时间内关闭，经常必须保持低效率的运行	蒸汽可以很容易地关闭和打开

部署专用的低压空气压缩机

通常，由于大马力高压压缩机不能轻易关闭，还必须运行低压(100 psig)工厂，维修和仪表空气从高压接收器被调节到低压。与专用低压压缩机相比，这是非常低效的。

在中西部发电厂最近的压缩空气审计中，我们开发了以下数据概况。所有成本均基于电厂每年销售电价0.06美元/ kWh 8760小时。这里的进步思想是“如果你不用这些能源来发电，你可以把它卖了”。

所有高压和低压压缩空气由高压“吹灰压缩机”提供，12,500 scfm，每年的电能成本为$195.99 scfm /年或$2,449,876 /年。

低压系统自20世纪90年代中期以来一直由高压离心机提供，并被调节到100 psig级别。最初低压空气需求相对较小，使用调节低压比启动另一个低压压缩机更有意义，但仍然不能关闭三个2000 HP高压离心机中的任何一个。实际上，低压空压机将打开，大马力离心将进入“吹掉”，没有净输入能源节省，并可能净增加进入压缩空气供应。在过去的十年中，低压需求增加，公用事业要求我们评估整个系统。通过测量和观察，我们得到了以下需求概况:

预计低压需求:
灰烬空气	1469年scfm
控制空气	1212年scfm
车站的空气	2334年scfm
总计	5020年scfm

估计高压需求:	7480年scfm
总气流	12500年scfm

在审核和实施的最后，空气保护计划将其减少为:

低压空气	4020年scfm
高压空气	6730 SCFM.

6000 scfm的基础负载压缩机和1400 scfm的VSD驱动装饰单元满足了这种低压需求。剩余的6730高压空气(300 psig)的需求通过运行一个2000 HP的原始设备和一个新的1500 HP较小的25%转速的离心分离机来满足。更新的单位，然后是20%的电力效率比原来的近15%的有效关低。

• 由于更好的制造和先进的设计，新的1500 HP压缩机比1995年较旧的单位更加动力。
• 在75%流量，80%功率和一般“不运行在吹气”的情况下，更小的、更有效的调节的离心被应用于需求。在此之前，三个旧的机组都运行正常，其中两个在“吹掉”，这提高了整体高压效率约20%
• 很明显，低压产生的比功率要大得多。与之前的高压空气调节相比，改善了48%。
• 节省的总电费每年减少43%，即1,387,638美元。项目总成本为1,462,700美元，简单来说一年多就能收回(12.6至12.2个月)

其他烟灰吹的操作考虑因素：

管侵蚀

当以蒸汽作为清洗介质，吹灰器开始吹灰循环时，通常吹灰器与蒸汽之间存在温差。当这种情况发生时，蒸汽冷凝，水从吹灰器的喷嘴喷出。经过反复循环，段塞可能会腐蚀锅炉中的管道，需要堵塞管道并最终更换。在蒸汽系统中，管道腐蚀通常比在压缩空气系统中是一个更严重的问题。

吹灰周期和注意事项

清洗周期是指在一段时间内，所需的鼓风机按照预先安排的顺序进行循环，以清洗锅炉的特定区域。在决定一个循环时，许多变量是相互交织的，其中一些是:

• 锅炉的大小
• 清洁时间段
• 使用的燃料类型和质量
• 吹风方式(堆叠式或单吹式)
• 最高吹灰能力要求
• 人员偏好给定的时间段。
  • 增加或减少可伸缩长枪(吹灰器)的直线移动速度。
  • 增加或减少壁式鼓风机的转数。
  • 增加或减少喷嘴的压力/改变或修改喷嘴
  • 尽可能在平行吹扫系统。
  • 加快控制程序，在前一个鼓风机完全收回之前，一个鼓风机开始向锅炉伸出。
  • 对红外棒进行修改，使其在低压力下使用时，折射极限刚好足够冷却。
  • 改变控制阀/调节器，减少压力损失。
  • 主歧管系统气压
  • 空气压力联锁在单独的枪
  • 空气流向喷枪。

这些项目中的大多数是可变的，应该在编写系统规格之前详细考虑。在安装后可以减少或扩大风机循环的一些方法是:

典型柱状图-带堆叠的典型压缩空气吹灰系统:

Jim Wood，Patti Van der Meer，以及西北设备的Sid Van der Meer（业主）

“堆叠注意事项”-尽可能操作并联鼓风机。

在使用壁鼓器使用的同时，在吊坠再加热表面吹入悬挂式再热表面方面是较差的。可以布置manbetx客户端12-5下载控制系统，因此将永远不会发生这种情况。随时吹气液，通常对锅炉没有令人不安的影响，也没有吹出任何水平锅炉表面，该水平锅炉表面通常包括初级再热器，过热器和节能器表面。
“堆垛”的概念有助于水平负荷的压缩空气系统可能会给锅炉造成一些问题，有显著的温度漂移。较大的锅炉所经历的扰动幅度要小得多。不同的喷枪对压力的要求差别很大。正常范围从135到260 psig在喷嘴的鼓风机。压力与给定区域所需的清洁能量(PIP)和冷却要求有关。
在锅炉温度较高的区域冷却可伸缩长喷枪需要大量的空气来冷却，而不是在较高的压力下清洗。长可伸缩喷枪通常需要高压，以适应与高流量和长长度鼓风机相关的压力降。可伸缩长枪的典型冷却要求是:

兰斯长度	近似冷却要求
40英尺。	6000 SCFM或更多
50英尺。	9,000 SCFM或更多

通常保守地选择所需的压缩机压力，以考虑通过管道系统和吹灰器控制阀的巨大压力降。从压缩机排放到吹灰器喷嘴的整体压降可能高达100 psig。大约50 psig可能丢失在喷枪入口的控制阀中。这通常是可以恢复的。

壁鼓器或红外鼓风机

墙壁鼓风机用于清洗炉壁，可能需要大约2200至2300 scfm。壁式鼓风机通常运行在一个或多个对，这取决于整个周期。它们的基本工作是减少锅炉上层和过热区域管道上积累的炉渣。当炉渣在管道上堆积时，传热速率降低，这将降低进入系统过热部分的蒸汽的温度，从而降低系统的整体效率。
壁式鼓风机的正常循环开始在通电并向炉中移动到其最外侧位置，其中控制阀打开和空气开始流动。从零到全流动需要三秒钟。壁式鼓风机根据所需的清洁量旋转一次或多次，然后控制阀在三秒钟内闭合，鼓风机缩回到墙壁中。

一个壁面鼓风机循环的时间大约是3到6分钟，从零流量到无流量再到流量的周期在正常序列中可以高达1分钟。如果需要通过重叠来减少周期时间，则可以减少周期。

长可伸缩枪或红外吹风机

长可伸缩鼓风机用于清洁吊坠型辐射表面和高温区域中的对流表面以及对流通过，以减少锅炉墙壁上的炉渣积聚和温度控制。这些区域通常在超级加热器，再热器和节能器部分中。
当喷枪通电并延伸到锅炉中时，长可伸缩的喷枪循环开始，并且空气从控制阀从三秒钟延迟流动。矛枪向外行进并同时旋转。根据清洁和温度区要求，线性速度从每分钟65到150英寸。

长可伸缩的喷枪清洁模式

可伸缩的长枪的长度随锅炉的尺寸而变化，是锅炉宽度的一半。冷却是非常关键的这些喷枪，因为它们可以在高达2000华氏度的温度区工作，并从锅炉壁的侧面悬臂出来。

空气加热器

在空气加热器部分也经常使用可伸缩的长鼓风机。有时在空气加热器部分可以使用“摆臂”式鼓风机。这将使用较低的压缩空气量，但通常需要较长的周期。

系统联动装置

可以在烟灰吹系统上提供几种安全互锁。可以使用下面列出的一个或多个互锁：
这些安全联锁是用来防止由于低气压或低流量的喷枪，特别是在锅炉中操作的长可伸缩喷枪造成的损坏。
喷枪的损失将降低锅炉的效率，并最终导致工厂停工。

欲了解更多信息，请联系汉克·范·鲍鱼．