脉冲吹灰器用户手册

BFA-Ⅶ型弱爆炸波吹灰器

用户手册

USER’S MANUAL

北京凡元兴科技有限公司Beijing Ferrun Technology Co., Ltd，China.

目录

一、工作原理概述........................................................................ - 1 -

二、全分布式激波吹灰系统介绍................................................ - 2 -

三、配套设备................................................................................ - 4 -

四、控制设备功能介绍和使用.................................................... - 5 -

1、现场操作面板 ...................................... - 5 -

2、吹灰器使用说明..................................... - 6 -

3、吹灰注意事项....................................... - 7 -

4、检修规程........................................... - 7 -

5、常见故障及处理措施................................. - 8 -

五、触摸屏操作说明.................................................................... - 9 -

1、主画面............................................. - 9 -

2、参数设定.......................................... - 10 -

3、单柜自动.......................................... - 13 -

4、联合循环.......................................... - 13 -

5、报警记录查询...................................... - 14 -

六、DCS联接 ............................................................................. - 15 -

一、工作原理概述

激波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。

爆燃罐每次爆燃通过喷口发射出的爆燃波有两个：首先是爆燃罐内由于爆燃造成的压力骤增而产生的热爆冲击波，而后紧跟着的则是在喷口处由压力骤降造成的物理弱爆而产生的压缩冲击波，两道冲击波之间的间隔只有8～12mS，这种紧邻的双冲击波无疑更加强化了其吹灰效果，与双层刀片的剃须刀能够将胡须剃得更干净具有异曲同工之妙。下图是我们在喷口背后1米处实测出的双冲击波的波形图谱。

双冲击波的波形图谱

这种双重的、强烈的“冲压吸拉”的交变冲击作用是弱爆吹灰器最主要、也是最

重要的吹灰机理，但不是弱爆吹灰器的唯一机理，除此之外，弱爆吹灰器还存在另外三种吹灰机理：

●首先是爆燃产生的高温高压气体通过喷口喷射出的高温高速射流的喷射冲击作用，这种机理与传统的喷射式吹灰器的吹灰机理基本相同，不同的是在冲击的同时还伴有高温气体对积灰的热冲击所产生的“热解”作用。

●其次，是爆燃引起受热面的激振，干松积灰和已经被冲击波松脱的高温结渣、低温板结积灰会由于振动产生的强烈的交变惯性力而脱离受热面，这与传统的振动清灰器的清灰机理是完全相同的，只不过振动清灰器的振动是通过机械运动产生的，工作时是振动几分钟至几十分钟，而弱爆吹灰器的振动则是由爆燃产生的，振动的时间很短，一般不足1秒。

●再次，是爆燃产生的强烈的声波作用，这与声波吹灰的机理是完全相同的，不同的是这种声波的声级要大得多，也不是长时间连续不停的，而是只持续一个很短的时间。虽然弱爆吹灰器具有较强的吹灰能力，但冲击波的作用距离并非无限的，一个爆燃罐不可能解决全部问题，在实际应用中，还需要根据锅炉受热面积灰的种类、严重程度、受热面的具体布置、烟道尺寸等情况，选择合适型号、合适数量的爆燃罐并进行科学合理的喷口布置，从而组成一个由若干爆燃罐按照一定规则分布的吹灰系统。只有这样，才能吹灰效果、又不会对锅炉受热面、炉墙结构等造成不利的影响。

●为了获得理想的吹灰效果，在每次吹灰作业时，每个爆燃罐不是仅放一“炮”，而是要一次放3～6“炮”，在实际使用中还可以根据需要编制各种不同的吹灰流程，甚至可以使同一层面或不同层面的多个爆燃罐进行协同作业。

●弱爆吹灰器不是一个或几个爆燃罐，而是由若干按照一定规则分布的爆燃罐、

加上供配气装置、相应的管路、阀门、控制系统、以及点火配气装置等辅助设备组成的一个大系统。

二、全分布式激波吹灰系统介绍

●全分布式系统除了不能（不必）采用分布式布置的控制系统和供气装置外，其它各组成部分都采用了分布式布置，与分布式控风&控气&混合&点火系统相比，控风&控气&混合&点火部分都采取了多套分布式布置，使分布式思想得到了最充分的贯彻。

●我公司的全分布式集成化激波吹灰器不仅实现了小型化、节能化、和高可靠性，而且将逆止阀、混合器、点火电源、点火头、点火罐、空气滤清器、临界孔板稳流器、控气电磁阀、爆炸传感器等众多部件全部进行了小型化、机电热一体化和高可靠性处理，构成集成配气点火模块。

下图是我公司的一种全分布式集成化激波吹灰系统的系统图。

全分布式弱爆吹灰系统图

由于全分布式系统对分布式思想进行了最充分的贯彻，既继承了其它非完全分布式系统的优点，又克服了其缺点，带来了如下明显优点：

当某一路的点火装置、或混合器、或逆止阀、或控气电磁阀、或燃气管路发生故障时，只影响这一路的吹灰作业，其它各路仍可照常工作，使系统的可靠性得到了极大的提高。

三、配套设备

1、完全开放式自动稳压供气柜

完全开放式自动稳压供气柜是我公司开发的通

用型燃料供气柜，适用于各种类型的弱爆吹灰器。

柜体采用板金框架和焊接钢网面板，柜内具有一个

大容积的立式稳压罐、防爆电磁阀、防爆型电接点

压力表、减压阀以及相应的连接管路等，对于采用

瓶装气，的还带有若干个燃料气瓶，柜门带有高级

柜锁，柜体和柜门的结构及总体尺寸根据人体工程

学原理设计，操作或更换气瓶都十分方便。稳压罐

和整个柜体都带有白色喷塑涂装。左图是完全开放式自动稳压供气柜的实物照片

-

其它论述：

为了防止爆燃波发生器的爆燃罐内堆积异物，大多数爆燃罐都采用倒立安装（喷口在爆燃罐下方）。由于爆燃罐和配气点火模块都安装在炉墙外、烟道内的烟气温度又很高（170℃～1000℃甚至更高），在爆燃罐不吹灰时，爆燃罐内、配气点火模块内、甚至部分与配气点火模块连接的管路内之温度较低的气体与锅炉内的高温烟气之间，会由于严重的高度差和密度差而通过喷管产生强烈的自然对流，这种自然对流是源源不断的。这时的爆燃罐就相当于一台“冷凝器”，烟气中所含的水分和SO2、SO3会不

停地在爆燃罐、配气点火模块、甚至部分管路的内壁上凝结、流聚而产生积水，由于这种积水含有大量的SO42-和SO3-离子，具有强烈的腐蚀性，能够对爆燃罐、配气点火模块和部分管路造成较严重的腐蚀。

另外，由于烟气中含有大量的飞灰，在积水的同时还会造成喷管内、爆燃罐内、配气点火模块内、甚至部分与配气点火模块连接的管路内积灰，这不但造成“吹灰器内积灰”的尴尬，而且会在爆燃波发生器吹灰作业时对部分连接管路、配气点火模块、爆燃罐、喷管产生高速冲刷和磨损。

虽然供气柜汇流器装置能够将供气压力稳定在P±0.05MPa，但毕竟存在0.05MPa 的压力波动，虽然这个波动范围已经很小了，仍然会导致预混气的配比产生一定的波动，进而导致吹灰效果产生一定的波动。本着精益求精的原则，我公司研发出一种分布式临界孔板稳流器，放置在配气点火模块内的燃料气管路中，这种临界孔板稳流器能够在供气压力小范围变化时利用临界阻力效应保持燃料气的流量稳定不变，从而彻底解决了爆燃冲击波强度和吹灰效果存在一定波动的问题。

四、控制设备功能介绍和使用

在使用本装置之前，请您详细阅读本说明书及有关资料，并按其中的有关规定、规程、操作顺序使用本装置。

本装置控制主机选用德国西门子公司S7-300可编程控制器（PLC），控制系统由PLC，彩色触摸屏和相应的按钮、指示灯、开关组成。控制系统可实现单点吹灰控制和系统全自动运行操作功能，并可实时监测设备吹灰运行、显示设备工作状态、设定相关控制参数的和查询故障报警信息。此外系统提供一个与锅炉DCS联接的通讯口，用户可通过PROFIBUS-DP通讯总线实现本系统与锅炉DCS控制系统的联接，并由锅

炉DCS控制系统实现本装置的全自动运行控制和设备工作状态、故障报警监测。1、现场操作面板

该操作面板包括：一个控制方式选择旋转开关、一个启动按钮（带运行指示灯）、一个停止按钮（带停止指示灯）和一个声光报警器。

●控制方式选择旋转开关

选择吹灰系统为本地控制柜控制还是远程锅炉DCS控制。

在系统运行前必须通过本开关选择控制方式。

●声光报警器

控制系统在运行时：由于点火罐超温、乙炔压力低、乙炔压力高、乙炔泄露等现场的异常情况，导致系统不能正常工作时系统发出声光报警，异常解除时声光报警自动消除。

●启动按钮（运行指示灯）

手动启动控制系统用，与触摸屏中启动按钮功能相同。当吹灰系统运行时运行指示灯(绿色)亮。

●停止按钮（停止指示灯）

手动停止控制系统用，与触摸屏中停止按钮功能相同。当吹灰系统停止运行时停止指示灯(红色)亮。

2、吹灰器使用说明

控制柜电源单相AC220V，50赫兹标准电源，功率不小于2KW

注意：零火线要正确接入，不能接错；

·送电：电源开关在控制柜内上部，合上双极空气开关后通上电源。单极空气开关为现场配气点火柜内设备工作电源。只有合上单极空气开关现场设备才能控制，否则控制柜内继电器动作但现场设备因电源未接通不会动作。

·交流电源正常后，请注意观察PLC系统直流电源模块（第一个模块）上的拨动开关向上打至“on”位，以保证系统的DC24V电源供应。

·PLC系统CPU模块（第二个模块）上的拨动开关向上打至“run”位，并确保CPU模块（第二个模块）插上内存卡，否则系统将不会运行，处于停止状态。

·吹灰操作

1.启动前，检查吹灰系统管路是否严密，系统正常，如无异常打开乙炔气瓶，减压阀乙炔压力不低于0.5Mpa、正常的压力应控制在0.06Mpa---0.15Mpa,压缩空气的压力应控制在0.3---0.6Mpa。运行前确认打开各路配气点火柜的进气阀门以及乙炔和空气的总阀门（为了压力的稳定，要用两瓶以上的乙炔气体）。

2.给控制柜送电源，电源送上后，PLC指示灯亮，正常运行后不要随便断掉该控制柜的电源开关。

3.选择吹灰方式并设定运行参数后，按下“启动”按钮，运行指示灯亮，即开始运行吹灰系统，按设置参数依次进行吹扫、吹灰完成后自动返回到运行初始状态，运行指示灯灭。

4.紧急停止，吹灰运行过程中，如遇到特殊情况，可使用“停止按钮”，退出正常吹灰操作，同时运行指示灯灭，吹灰系统停止运行。

5.出现乙炔低压报警后及时调整乙炔压力到正常值，待当乙炔压力大于15Kpa（默认值）时报警自动解除，吹灰设备才可正常运行。

6.吹灰系统结束吹灰后，要关闭乙炔瓶的出口阀，做到安全节能。减压阀调整好

后可不乱动，关闭乙炔只关闭乙炔瓶得出口总阀即可。

3、吹灰注意事项

1.该吹灰系统在锅炉负压条件下使用状态良好，所以必须保证锅炉的负压环境。锅炉升炉和停炉阶段需要保证引风机系统打开。

2.该吹灰系统根据积灰程度确定了爆炸次数和充气时间。

3.系统中手动阀门经过调试后不要随意调整，否则会导致吹灰器工作不正常。

4.以下情况禁止吹灰：

1）吹灰器有缺陷，禁止吹灰。

2）升炉和停炉过程中，禁止吹灰。

3）锅炉燃烧不稳或有炉烟与炉灰从炉内喷出时，禁止吹灰。如在吹灰过程中遇有上述情况时，也应停止吹灰。

5.在吹灰器工作期间必须有人在现场监视吹灰器工作，以便遇有紧急情况可以及时停机。

6.运行中应注意观察设备运行情况，随时检查管路系统有无泄露、振动是否超标，如发现异常，应立即关闭电源，消除后重新启动。并作好运行记录。

7.吹灰器使用的乙炔气瓶存放、使用请按照相关规程进行。

8.乙炔气压低于允许值时，及时更换气瓶。

9.控制柜需要专业人员才能打开。其他人员不能擅自打开柜门。否则，发生危险及人身伤害，我公司概不负责。

4、检修规程

4.1准备工作

1. 检查切断乙炔气源。

2．切断系统所有电源。

4.2本体管路检修

1、管路系统外观检查。检查乙炔气系统变形情况，管路是否泄漏，消除漏气。

2、检修支吊架、管卡是否可靠。

3、阀门操作灵活性检查。阀门、法兰有无裂纹、漏气、松动等缺陷，根据情况进行研磨、修理或更换零件。

5、常见故障及处理措施

五、触摸屏操作说明

声明：1、本说明书认定使用者已掌握触摸屏的基本点击操作。

2、工作中触摸屏自动与PLC通讯。如出现通讯故障请找专业人士进行维修。

3、设备通电后应等待15秒左右再操作设备，此段时间PLC进行复位和初始

化工作。

1、主画面

打开控制柜电源开机后系统自动进入控制主画面：

主画面中主要系统功能按钮功能如下：

“参数设置”按钮为调用参数设置窗口用。

“报警查询”按钮为调用报警记录查询窗口用。用户可通过本按钮查询当前或以往报警记录。如当前出现流量柜内乙炔泄露报警、点火柜乙炔泄露报警、点火罐高温报警、乙炔低压报警、乙炔高压报警、爆炸检测失败时，报警指示灯会闪烁。

“单柜自动”按钮为调用单柜自动控制方式窗口用。

“关闭报警声”按钮为主控制柜声光报警器控制开关。按下时（按钮上指示灯变红），系统如出现报警时控制柜声光报警器停止工作。再次按下（按钮上指示灯变绿）恢复控制柜声光报警器工作。但如出现流量柜乙炔泄露报警时此按钮功能无效，控制柜声光报警器工作。

通过工艺流程主画面，用户可得到以下系统信息：

⑴点火柜控制设备的工作状态

画面中设备图单元会以不同颜色显示设备工作状态。如乙炔阀打开则相应图示单元颜色由红转为绿色。

⑵脉冲吹灰器工作信息显示

吹灰器工作时，会显示当前工作点火柜、设定吹灰次数和当前吹灰次数等工作信息。

⑶乙炔压力值、点火罐温度监测显示

实时显示乙炔流量值和当前工作点火柜内点火罐温度值。

2、参数设定

系统运行前应首先设定相关运行参数，点击“参数设定”按钮进入运行参数设定画面:

参数设置1

参数设置2

点击任意参数，系统自动调出数字输入键盘，输入正确参数值后点击“退出”按钮系统回到系统主画面。

参数定义：

吹扫时间-点火柜运行后首先关闭空气吹扫阀，打开空气充气阀，利用压缩空气对管道和点火罐进行吹扫，然后打开乙炔阀进行乙炔充气。这段时间定义为吹扫时间。充气时间-打开乙炔阀后乙炔和空气混合，在点火前必须关闭乙炔阀，这段乙炔阀打开时间为乙炔充气时间。此时间直接影响空气、乙炔的混合比，影响爆炸吹灰强度，因此由专业人员根据吹灰强度进行调整设定。

设定吹灰次数-用于设定每个点火柜在一次系统吹灰运行中的吹灰工作次数。为0表

示此点火柜不参与吹灰运行。用户可根据各点积灰状况灵活设置各点火柜参数。为便于用户统一设定此参数，在参数设置画面中设置的本参数统一设置按钮，分别将本参数统一设为0、1、2、3。

注意：1、“取默认参数”按钮为调用系统默认参数，吹扫时间为20秒，充气时间为7秒，爆炸次数为3次，点火罐高温报警限值为130℃。

2、参数输入时注意输入范围。参数范围为：空气吹扫时间为1-99秒，乙炔

充气时间为1-30秒，设定吹灰次数为0-9次。

3、单柜自动

主要用于单台点火柜调试用，也可用于单点吹灰用。

?单柜自动操作步骤：

选择单柜自动功能前，必须确认点火柜吹灰参数输入正确。

①选择本地控制;

②点击“单柜自动”选择键，指示灯由红变绿，表明选中单柜自动控制方式；按下“退出”按钮，指示灯由绿变红，表示退出单柜自动控制方式；

③输入调试吹灰点火柜号；

④点击“启动”键，启动选中点火柜自动吹灰操作。除灰完成后，运行指示灯由绿

变红，本点火柜自动吹灰结束；

⑤在操作过程中，点击“停止”，可停止单柜自动操作。

注意：1、选择单柜自动运行时，输入点火柜编号，启动选择点火柜吹灰运行后，如本点火柜设定吹灰次数为0，系统在主画面显示“单柜自动点火柜输入错误！”信息条，提示用户重新正确输入设定吹灰次数参数。

4、联合循环

对选中点火柜根据设定吹灰参数依次进行吹灰作业。

操作步骤：

选择本功能前，必须确认点火柜吹灰参数输入正确。

①选择本地控制或者DCS控制；

②点击“联合循环”按钮，指示灯由红变绿表明进入联合运行操作状态，再次点击该键，指示灯由绿变红，表示退出联合运行状态；

③点击“启动”键，开始按照设定参数依次单柜自动除灰；

④除灰完成后，系统自动停止复位；

⑤在运行过程中，点击“停止”，可停止联合运行。

注意：1、选择锅炉联合运行时，吹灰次序为1-27，即先运行吹灰次序设定为1的点火柜，最后运行吹灰次序设定为27的点火柜。

2、如不需要某台点火柜参与吹灰运行可将其设定吹灰次数设为0，系统将

自动排除其参与吹灰运行。采用此参数设定方法可选择任意单台或多台

点火柜参与吹灰运行。

3、修改参数必须在吹灰停止下进行。

4、本功能下触摸屏中启动、停止按钮与控制柜面板上对应按钮功能相同。

5、报警记录查询

点击“报警查询”按钮调用报警记录查询窗口。报警信息最多保存100条。

注意：1、系统运行前出现流量柜乙炔泄露报警，系统在报警消失前禁止吹灰运行。

运行中出现流量柜乙炔泄露报警，系统自动停止运行并在报警消失前停止

设备运行操作。

2、系统运行中出现点火柜乙炔泄露报警，系统延时2秒后自动停止本点火柜

运行开始下一点火柜吹灰运行

3、系统运行中出现点火罐高温报警，系统延时3秒后自动停止本点火柜运行

开始下一点火柜吹灰运行。

六、DCS联接

脉冲吹灰器控制设备提供1个与锅炉DCS联接的通讯接口。

1、PROFIBUS-DP通讯接口

为CPU313C-2DP的通讯口。PROFIBUS从站通讯端口参数设置如下：

PROFIBUS地址：18

通信速率：500kbps

INPUT: I10,16Word,Unit slot4

I42,16Word,Unit slot5

I74,16Word,Unit slot6

I128,16Word,Unit slot7

I160,16Word,Unit slot8

I192,5Word,Unit slot9

OUTPUT: 010,16Word,Unit slot10

042,4Word,Unit slot11

2、DCS控制界面可参考本控制图纸“BF-549-K14”相应内容制作。