锅炉吹灰系统类型及利弊

锅炉吹灰系统类型及利弊
摘要：锅炉吹灰系统的类型，工作原理、主要形式，技术性能特点以及各类
吹灰形式的优缺点对比。

关键词：
工作原理、主要形式、技术性能特点。

1.
蒸汽吹灰器
1、工作原理：
蒸汽吹灰器分为长伸缩式和短伸缩式两种：
长伸缩式吹灰器：一般用于过热器、再热器、省煤器、空预器及脱硝反应器
的积灰。

短伸缩式吹灰器：用于吹扫水冷壁管子表面的结焦和积灰。

以上两种吹灰器多用于700℃以上的烟温范围。

吹灰时，吹灰器外管和喷头
一面旋转，一面伸入烟道，喷嘴为文丘里式。

吹灰结束后，吹灰器外管退出炉外，以免高温烟气烧坏。

1.
主要形式：
蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器、蒸汽吹灰程控系统三
部分组成。

蒸汽吹灰器的形式有：炉膛吹灰器、长伸缩吹灰器（安装位置：省煤器、过
热器、再热器）、耙式吹灰器（安装位置：脱硝催化剂）和空预器吹灰器。

蒸汽吹灰器均为电动驱动，阀门开启为机械式，阀体内配有蒸汽压力调整装
置来调整吹扫蒸汽压力和流量，吹灰器外管为耐热合金钢（外管通常采用：
12Cr1MoV、15CrMo；内管通常采用：0Cr18Ni9 ）。

1.
技术性能特点：
蒸汽吹灰器作为一种传统的吹灰方式，高温高压蒸汽直接吹扫受热面，对清
除受热面的积灰和结焦都有较好的作用，对结渣性强、灰熔点低的灰效果也很好。

3.1 优点：
3.1.1 可以布置在锅炉的各个部位，能对炉膛、水平烟道、尾部烟道的受热
面进行直接吹灰；
3.1.2 对结渣、灰熔点低和较粘的灰效果很好；
3.1.3 蒸汽直接从锅炉引接，按设定程序进行吹灰；
3.1.4 炉膛吹灰器运行可靠，长伸缩吹灰器也较为可靠。

3.2 缺点：
3.2.1 吹灰耗费蒸汽，降低了烟气漏点，增加了锅炉补水量；
3.2.2 吹灰只能清除所吹到的受热面，吹灰有死角；
3.2.3 长伸缩吹灰器外管易发生变形卡涩，严重时外管断裂，跌落冷灰斗，
造成水冷壁管损伤以及捞渣机卡死；
3.2.4 蒸汽吹灰器维护量大，易发生蒸汽吹伤受热面引起爆管。

1.
激波吹灰器
1.
工作原理
燃气脉冲激波吹灰器的工作原理是利用空气和可燃气体（如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等）以适当的比列混合，在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃, 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。

1.
主要形式
2.1 电动阀门分配式：
采用电动阀门分配的燃气激波吹灰系统，首先将空气与可燃气在混合罐内混合，混合气体经分配集箱分出许多吹灰支路，每个吹灰支路上安装电动阀门，通过吹灰管路与脉冲发生罐相连。

2.2 旋转集箱分配式：
采用旋转集箱分配混合气。

这种分配方式是空气与可燃气通过混合器后进入旋转集箱，经旋转集箱上的点火器点燃，爆燃气体通过吹灰管路到达脉冲发生罐和喷嘴对受热面进行吹灰。

1.
技术性能特点
3.1 优点：
3.1.1 根据锅炉尾部烟道及空气预热器受热面的空间尺寸、分布位置、运转形式等，科学、合理、准确、经济地设计确定燃气激波吹灰系统的吹灰器布点位置。

3.1.2 依据吹灰器布点位置，在各路/层吹灰点附近设计配置相互独立的，可以单独选择、设置、调节吹灰参数及吹灰强度的支路控制吹灰系统。

3.1.3 所有支路控制吹灰系统共用一提供精确空气和燃气流量的主干路供气
系统，保证每一支路吹灰所需的最佳空气-燃气混合比，提高空气、燃气使用效率。

3.1.4 吹灰控制智能化设计，实现人机友好对话，在线实时显示吹灰运行状态。

3.1.5 根据需要，可实现全部吹灰点连续自动吹灰，单个或多个吹灰点自动
吹灰。

3.2 缺点：
3.2.1 脉冲供气阀位于乙炔气源主路，由于每次脉冲都需要乙炔脉冲阀工作，脉冲阀一般采用电磁阀，电磁阀的主要缺陷是长时间工作会高温发热，吹灰点越多，工作时间越长，高温老化速度越快，绝缘越容易被破坏，易发生短路打火，
危及乙炔气源的安全。

3.2.2 系统内易积水（需人工疏水），维修工作量大。

3.2.3 旋转集箱结构，由于运动磨损和机械故障问题，这两个问题直接导致
密封失败，引起气体泄漏，损耗大量的可燃气体，增加了的运行成本，并增大了
系统的安全隐患。

3.2.4 点火器在集箱上，集箱长期承受高温、高压，影响其使用寿命；基于
集箱的构造，集箱内积碳不易清除，长期积碳致使点火器不点火，故障率高。

3.2.5 旋转集箱的分配形式决定了它的转子和壳体之间的配合必须紧密，传
动必须灵敏、到位，各个相互配合的部件加工精度高；由于点火器在集箱上，集
箱内各个传动部件长期承受高温、高压，热胀冷缩、变形、磨损严重；任何一个
部件出现问题，都会导致旋转集箱卡涩而停止工作，必须由厂家专业人员进行维修，工作量大、维修困难、费用高。

1.
声波吹灰器
1.
工作原理
声波吹灰器有双音双频声波吹灰器和单音单频声波吹灰器两种，其发声原理不尽相同，双音双频声波吹灰器是将压缩空气流经一个高音高频发声哨产生的高音高频声波和一个低音低频声波发生罩反射形成的低音低频声波进行耦合叠加产生双音双频带状频率声波；单音单频声波吹灰器是将压缩空气或蒸汽流经金属膜片、旋笛、发声共振腔或其它声波发生组件产生很强的声音；声波在烟道或炉膛内传播，牵动烟气中的灰粒同步振动，在声波振动及疲劳反复累计作用下，使微小的灰粒难以靠近积灰面，也使沉积在受热面上的灰尘破坏剥离，从而达到清灰的目的。

1.
主要形式
声波吹灰器目前主要存在的发生结构有：膜片式、共振式、旋笛式三种。

2.1 膜片式声波吹灰器
利用空气吹动圆板或具有张力的膜片，发出声波。

2.1.1 优点：
2.1.1.1 体积小，容易安装；
2.1.1.2 设备运行稳定；
2.1.1.3 设备运行成本低（压缩空气），维护量小；
2.1.1.4 吹灰控制智能化设计，实现人机友好对话，在线实时显示吹灰运行状态。

2.1.1.5 根据需要，可实现全部吹灰点连续自动吹灰，单个或多个吹灰点自动吹灰。

2.1.1.6 发声原理简单，只需膜片共振就可以发出声波，相对于共振式功率要大一些。

2.1.2 缺点：
2.1.2.1 维护成本高。

膜片每秒钟要共振200-300下，因此膜片的疲劳度很大，容易破损；
2.1.2.2 频率不可调整
2.2 旋笛式声波吹灰器
通过旋转的转盘，对高压气流进行切割，反复开关气流的喷口实现气流由直流到交流的转换以产生高声压级的声波。

2.2.1 优点
2.2.1.1 功率大、声波频率低，除灰效果最明显，由于旋转机构的能量能转换最彻底，功率在声波吹灰器中能做到最大能达到155分贝以上。

2.2.1.2 声波频率可调，声波频率可以根据工况任意调节，频率在100-350赫兹之间。

可以实现较低频率的扫频吹灰，除灰效果可控。

2.2.1.3 更换成本低，旋转的机构，只要润滑及偏心纠正及时，可以本体设备连续使用8年以上，只需更换小部件。

且更换部件不需要停炉处理。

2.2.2 缺点
结构复杂零部件太多，易发生故障，可靠性低。

参考文献
【1】声波吹灰器技术原理及应用（林邦春、郭为）
4。