吹灰器和锅炉清洗

吹灰器和锅炉清洗术语、原理和应用

为了最大限度地提高锅炉的热效率，并在关键位置将烟气温度保持在设计条件内，定期清除积聚在传热表面上的积灰是很重要的。在线清洗防止了锅炉内气体通道的堵塞和堵塞，并支持空气排放控制设备的最佳运行。

以下文本提供了关键术语的定义，并概述了用于锅炉在线清洗的方法和设备类型。

吹灰器的术语

清洁介质-用于清洁锅炉管道上的烟灰或积灰的物质。清洗介质可以是饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、水或这些介质的组合。饱和蒸汽是最广泛使用的介质，因为：

• 锅炉产生的蒸汽避免了压缩机的成本和维护
• 如果需要更积极的清洁，提供更大的灵活性
• 避免清洗流中的冷凝，否则会加速锅炉管的侵蚀或导致热开裂

峰值冲击压力-沿吹灰器喷嘴中心线在喷嘴出口下游距离处直接测量的压力。它是通过设计喷嘴，以实现高度集中的射流在最大可能的距离从喷嘴出口。

射流推进速度-射流通过表面时的线速度，引导清洁介质的集中射流。这是喷嘴旋转速度和离表面距离的函数。

清洁半径-当吹灰器喷嘴出口和表面之间的路径通畅时，吹灰器可以清洁表面的距离。

管库渗透-最大有效的清洗距离时，直接进入一组管。

喷枪管-可伸缩式吹灰器的管状部件，进出燃烧区和烟气通道。

壁箱-在锅炉壁的开口处为清洗装置制造的附件。它为清洁装置提供结构支撑，并有助于在喷枪缩回时最大限度地减少烟气逸出到大气中。

进料管-固定管，将清洗介质输送到移动枪管或旋转元件。

元件-功能与喷枪管相同，但永久留在烟气通道内。

清洗原理及应用

关于锅炉清洗的讨论是按锅炉和下游设备的区域分开的，因为这些区域通常需要不同的清洗方法。

炉清洗

炉壁、炉坡和炉底容易聚集不燃燃料成分。侧壁和料斗斜坡上的灰渣通常比锅炉其他地方的灰渣重。当这些沉积物被移走时，它们会下落并形成底部灰烬。因为这些火山灰沉积在暴露在高温下的表面上，在形成足够的厚度后，它们可能会在表面融化。

根据化学成分的不同，灰烬可能会聚集在松散的多孔层中，通过在线蒸汽清洗相对容易去除，或者灰烬可能会融合成致密的片状沉积物，称为渣。除渣通常需要在线水清洗。

根据不同的条件，可以使用各种清洗装置来清洗锅炉壁管或与炉膛位于一起的其他传热表面。这些包括:

• 短的可伸缩壁吹灰器
• Waterlances
• 选择模式水枪
• B&W的水力射流和水力射流可伸缩系统

在锅炉炉内的其他独特清洁应用，如料斗斜坡，翼壁和过火空气口，在设计清洁系统时需要特别考虑。

对流清洗

在炉的下游，热量通过蒸汽冷却或沸水冷却的壁管和对流通管组从烟气中排出。该区域的管库可能包括一次和二次过热器或再加热器（再加热过热器）。

对流通道的第一段是在线锅炉清洗的关键区域，因为这是烟气在管道之间遇到狭窄通道的第一个点。烟气通常含有大量的灰颗粒，气体温度可能高到足以使颗粒处于半熔融状态。在这种情况下，沉积物倾向于聚集在每个管组的前缘和彼此后面排列的管之间。

对流通道中的沉积物主要由可伸缩吹灰器提供的机械冲击能量清除。在温度最高的地方，沉积物的最外层可能处于半熔融状态，仅靠机械冲击可能是不够的。在大部分对流过程中，气体温度较低，如果定期清除，沉积物相对较脆。在更低的温度下，沉积物更加多孔，只松散地附着在管表面。

对流部分的挑战是如何以足够高的速度将清洁介质输送到位于紧密间隔的行和列阵列内的管表面。

在制定有效的锅炉对流通段清洁计划时，应考虑各种解决方案和选择。这些包括:

• 长伸缩吹烟器
• 吹灰器喷嘴性能
• Sootblowing控制
• 单向的清洁
• 振荡器吹灰器
• 加长喷枪吹烟器

回道/省煤器清洗

较冷的对流通库通常利用紧密间隔的传热表面安排。管间距通常更近，因为沉积物桥接的可能性更小。对于许多燃料，管道可能是翅片状的，并以交错排列的方式放置，而不是简单的均匀排列。这一地区的沉积物特征明显不同，有些燃料多尘且未烧结，有时还伴有轻质的灰团（爆米花灰）。然而，对于燃烧美国西部或其他亚烟煤的装置来说，紧凑的管道布置有时会出现问题。

这一地区的灰沉积通常开始时是在管道上形成一层薄薄的灰尘，最终可能积聚在管道的前缘。固定位置吹灰器可用于积尘或松散粘附的地方。当需要更多的能量时，例如由于锅炉管上径向翅片之间的灰压实，可以使用耙式吹灰器。当灰渣松散或不稳定堆积时，以最佳频率操作的声波喇叭可能是有效的。

SCR催化剂清洗

对于选择性催化还原（SCR）系统催化剂，更常见和可靠的清洗方法是用蒸汽或空气吹灰。在特定场地条件允许的情况下，也可以用声学设备清洁催化剂块。

吹灰器用相对低速的蒸汽向催化剂组件吹净灰和氨盐颗粒。清洗介质几乎总是蒸汽，但空气也是一种选择。与锅炉吹灰器应用相比，蒸汽速度较低，以避免对催化剂基板造成机械或侵蚀性损坏，但又足够高，可以将催化剂通道中的松散颗粒析出，并将其重新引入烟气流中。然而，即使在这种相对较低的速度下，避免蒸汽中的水分也是至关重要的，因为蒸汽中的水分会对某些催化剂设计造成侵蚀或热冲击。

一个直线可伸缩吹灰器是专为应用，其中枪管插入和收回没有旋转。它与永久驻留在烟气中的耙式喷枪管组件一起使用。这种吹灰器设计清洁SCR催化剂组件（以及省煤器和空气加热器），偶尔用于枪管旋转不受欢迎或不必要的应用，例如风管清洁。

空气加热器清洗

蓄热式空气加热器，常见于公用蒸汽发电厂，很容易受到灰颗粒收集之间的波纹加热表面元件或篮。在元件的前缘发生了一些流道阻塞。一些颗粒松散地聚集在篮子气体入口上，较小的颗粒楔入波纹板之间。然而，篮子里的大部分堵塞都是细小颗粒的积累，这些颗粒附着在通道冷端附近潮湿的表面上。水分通常是烟气露点沉淀的结果。如果SCR位于空气加热器的上游，灰颗粒也可能附着在氨盐沉积物上。

通过类似于SCR催化剂清洁应用（如直线吹灰器）的方法，从波纹加热表面去除沉积物。摆动臂吹灰器和双介质清洗装置也可以使用。清洗介质必须以相对较低的速度直接对准受热面的进气面。这将防止薄金属板变形或疲劳的流动引起的振动。

管式空气加热器通常不像蓄热式空气加热器那样严重污染，因为它们的设计提供了较少的收集沉积物的机会。最常见的是，烟气通过这种空气加热器设计的管侧。灰烬颗粒松散地聚集在这些管道的内壁上。在管式空气加热器的冷端存在露点沉淀的可能。这种冷凝物将起到润湿剂的作用，促进结垢。

耙式吹灰器和吹气式吹灰器用于清洁管式空气加热器的内表面。