660MW火力发电机组吹灰系统设备及工作原理

660MW火力发电机组吹灰系统设备及工作原理

贵州发电机组告诉大家在锅炉运行中，由于直接燃用煤，燃煤中有相当一部分为灰分，灰分是不可燃烧物质，在流动过程中在受热面上形成结渣和积灰。

对锅炉经济性的影响：锅炉的结渣和积灰会影响受热面的传热效果，粘结层热阻很大，受热面传热能力下降，炉内吸热减少，导致烟温升高，锅炉排烟损失加大。与此同时，会引起汽温偏高，运行中为保持额定参数，不得不加大减温水量，使锅炉的经济性下降。

对锅炉安全性的影响：水冷壁结渣后，水冷壁传热能力下降，同时使结渣和不结渣部分受热不均匀，可能引起水冷壁爆管事故。炉内结渣后，炉膛出口烟温上升引起过热汽温升高，而且过热器、再热器的结渣会加大热偏差，导致高温过热器、高温再热器超温爆破。锅炉结渣严重以致大渣块突然落下，有可能造成灭火，甚至砸坏水冷壁管子，造成管壁泄露的恶性事故。水冷壁结渣后，在结渣处发生高温腐蚀，造成水冷壁管壁变薄，甚至爆管；另外由于炉膛温度高，结的渣形成液态，捕捉飞灰，更加据了结渣面积和结渣速度，造成大面积结渣，增加了大面积爆管的风险。因此，为了保证锅炉能安全经济运行，必须对锅炉受热面进行定期吹灰。受热面的吹灰由锅炉的吹灰系统完成。

2  燃煤锅炉受热面结灰机理简述

贵州发电机组告诉大家燃煤锅炉结渣积灰产生的原因很多，主要取决于煤灰的特性和煤灰的含量以及锅炉内部的空气动力场情况。在煤粉锅炉的燃烧过程中，炉内灰沉积一般可分为结渣和积灰（沾污）两种类型煤粉炉燃烧过程中融化的灰渣，若在凝固以前冲刷到水冷壁或高温段受热面上，粘结上去即产生结渣。受热面壁温高、表面粗糙度大和燃用低灰熔点煤种的锅炉易于发生结渣，积渣部位通常是锅炉炉膛内和炉膛出口的受热面上.褐煤其灰熔点一般低于无烟煤和烟煤。积灰则是指煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并继续粘结灰粒形成的沉积灰层。积灰一般发生在锅炉烟温(600—700 ℃)较低的区域，如对流过热器、省煤器和空气预热器等低温受热面上。

3 吹灰系统

吹灰管路系统通常指从汽源出口开始至每台吹灰器和管道下部疏水阀之间的阀门、设备、管路及附件。主要有减压站、蒸汽管路、疏水管路、疏水阀和有关压力、温度、流量测量装置等。（1）减压站：减压站的作用是将汽源蒸汽自动减压至设定值并维持管路系统内的压力稳定。 系统设置了2个减温减压站，分别用于锅炉本体吹灰器和空气预热器吹灰器。（2）.蒸汽管路：蒸汽管路的作用是向吹灰器提供一定参数的吹灰蒸汽。（3）疏水管路：疏水管路的作用是负责吹灰管路内的疏水和湿蒸汽的排放，确保吹灰系统的正常运行。（4）测量装置：测量装置的作用是为吹灰系统的控制提供相关参数。吹灰顺序：回转式空气预热器——炉膛短伸缩式吹灰器吹灰——水平烟道长伸缩式吹灰器吹灰——竖井烟道长伸缩式吹灰器吹灰——回转式空气预热器吹灰器吹灰。对于烟道吹灰按烟气流程自前向后，自上而下的顺序进行。情况1对于炉膛吹烟气流动方向吹。单只或对吹进行。炉膛吹灰最好不要在低负荷吹，如需炉膛吹灰申请加负荷再吹。情况2先吹可能大面积垮灰的折焰角部位，而且进抢时如果出现燃烧严重不稳迹象时立即中断吹灰，稳燃！吹完折焰角，其他地方就按烟气流向走。空预器→水冷壁→屏过→高过→高再→尾部烟道→空预器。顺着烟气方向，两支枪对吹。整体原则：顺烟气流动方向短吹易造成掉焦。

4．吹灰器结构分析

短伸缩炉膛吹灰器主要由吹灰器阀门——鹅颈阀、内管、吹灰枪管与喷头、减速传动机构、支承板和导向杆系统、电气控制机构、防护罩等组成。

（1）吹灰器阀门是控制吹灰介质的阀门，位于吹灰器的下部，是吹灰器的主要部件，因其形如鹅颈，俗称鹅颈阀。吹灰器的全部部件都支承在鹅颈阀上。阀门内有压力调节装置，可根据现场的吹灰要求，进行压力调整。阀门上装有启动臂，由凸轮操作启动臂。阀门上装有单向空气阀，防止炉内腐蚀性烟气进入吹灰器。吹灰器空气阀是个逆止阀，采用不锈钢制作，它的作用是在吹灰器停用时，将空气通过吹灰枪管漏入炉膛，防止枪管及阀门内部被烟气腐蚀，有效的提高吹灰器使用寿命。为防止腐蚀性烟气侵入喷头，在吹灰器阀门侧面装设了一个空气阀。空气阀在吹灰器停用时打开，干净空气由此进入吹灰器内。一旦吹灰器阀门打开，进入阀体的吹扫介质的压力作用将空气阀关闭。负压锅炉上，大气与炉内的压力差足以使干净的空气通过空气阀，直至喷头上的喷嘴再流出。

（2）提升阀：吹灰器阀门与管道间通过法兰连接，吹灰介质通过此阀门通向喷嘴。全部零件组成一个特殊的阀门组件，可旋的阀座采用平面密封，在阀座的后面，气流向上还有一个可调的压力控制圈，（顺气流方向可看到），用以调节吹灰器阀门中的压力，使之适于每一个吹灰器。

（3）内管：内管是表面高度抛光的不锈钢管，一端与阀门连结，用以将吹灰介质输送到吹灰枪管。

（4）吹灰枪管与喷嘴：短伸缩吹灰器的吹灰枪管是一根外面加工有螺纹的管子，一般俗称螺纹管，它既是此吹灰器的吹灰枪，也是重要的传动部件，吹灰器的伸缩运动就是靠螺纹管上的双头螺旋槽来完成的。螺纹管的后端是填料室，用以装入填料，实施吹灰枪管与内管间的密封。螺纹管前端加工有内螺纹，与喷头连接。炉膛吹灰器的喷头为一标准件，上面有一个喷嘴。喷头尾部带有螺纹，可根据炉墙厚度来调节喷头旋入螺纹管的长度。

（5）减速传动机构：短伸缩型吹灰器的减速传动系统由电动机、蜗轮箱和一组开式传动的齿轮及驱动销和螺纹管等组成，吹灰器的旋转和伸缩运动最终通过两个驱动销和螺纹管来完成。螺纹管伸缩时不旋转，旋转时不伸缩。驱动销用定位螺塞固定在末端大齿轮内，起到内螺牙的作用。驱动销用硬质合金制成，不仅耐磨性好，而且减少了传动中的卡涩现象，同时也易于更换。控制阀门的凸轮装在螺纹管后端，随螺纹管一起运动、开启和关闭阀门。 吹灰器可手操，转动蜗杆的方柄即能实现。 

（6）支承板和导向系统支承板安装在吹灰器的上部，支承板上安装有控制凸轮的导向杆和靠弹簧复位的前棘爪、行程开关座板、行程开关。

（7）防护罩开式传动的末端齿轮上装有齿轮罩，传动部件全置于罩板之下。无论室内安装还是室外安装，都能起到防护作用。

（8）电气控制机构电气控制箱位于吹灰器后端，电气控制箱内装有启动按钮、电源开关、端子排。可通过电气控制箱实现就地操作。电气控制机构位于吹灰器的后端，控制箱内装有行程开关，行程开关由蜗轮轴传动的齿轮控制。改变主控制齿轮上撞销的位置，可调整吹扫的圈数和吹灰角度。出厂时，吹灰圈数定为一圈。短伸缩式吹灰器行程(限位)开关,30V0.5A~220V1A，控制螺旋管或是枪管的往复运动和吹扫回转。用在行程控制方面，使运动中的设备、部件碰触到此开关后停止其运动，起到保护作用。

（9）墙箱：墙箱是吹灰器的密封接口箱，与锅炉预留的接口连接，同时也是将吹灰器固定到炉墙上的支承点。负压墙箱仅为一接口法兰，不需接密封空气，炉膛负压吸引空气由吹灰器前端支座导入，对吹灰器接口处进行密封，使墙箱和吹灰器零件免受烟气倒灌的侵害。

贵州发电机组告诉大家长伸缩式吹灰器的行动机构是由吹灰器行走箱驱动。吹灰器行走箱:跑车驱动吹灰枪进入锅炉烟道，它包括电机、齿轮箱及吹灰枪和内管间的填料密封压盖。电机通过位于齿轮箱外部的一级齿轮变速后，将运动传给主齿轮箱。当仅要改变进退速度，而保留螺旋线程导程不变时，只需要更换这级齿轮。当需要改变螺旋线导程时，必须变换末级正齿轮组（位移正齿轮）齿轮系。跑车内的主减速机构是一蜗轮蜗杆副，蜗轮蜗杆副的输出轴驱动末级位移正齿轮使吹灰枪移动，同时驱动伞齿轮使吹灰枪旋转。末级正齿轮带动主传动轴，主传动轴两端的行走齿轮分别与梁两侧的齿条啮合。跑车填料室包括吹灰枪的安装法兰和密封内管的填料压盖，跑车完全密封，能有效防止脏物及腐蚀性气体的侵害。吹灰器行走箱由箱体、电机齿轮箱、吹灰管填料箱组成。行走滚轮固定在箱体上。双出轴齿轮箱由三相电机驱动，一端出轴上的驱动齿轮与大梁上的齿条啮合，实现行走箱的轴向移动。另一出轴（纵向)通过链条传动使吹灰管实现旋转运动，吹灰管填料箱有两个作用：转动吹灰管和引导和容纳填料盒，以实现外管与内管间的密封。限位开关执行器和开阀杠杆也装在齿轮行走箱箱体上，与撞销一起作为开阀机构。

5 吹灰常见注意事项分析

（1）负荷应≥70% 为什么？  

贵州发电机组告诉大家低负荷运行时，锅炉炉膛温度相对较低，燃烧不稳定，供汽也不稳定，此时投吹灰，会造成炉膛负压波动，可能会造成锅炉燃烧不稳甚至灭火！‚低负荷燃烧，燃烧不完全，蒸汽吹灰烟气湿度大，易积灰，可燃物在尾部烟道积存，可能二次燃烧，所以低负荷都不进行本体吹灰，只对空预器低负荷时投连续吹灰！ƒ锅炉运行负荷达到70%时，锅炉才有了较强的抗风险能力，此时（例如，上都电厂，应起5台及以上磨。给水泵两台负荷各在40%左右。）在对由吹灰引起的极限情况下，可以有一定的预度进行安全运行操作。

（2）在开始吹灰前开疏水门，暖管完毕关疏水门，这是为什么呢？

因为温度低会有凝结成的水，疏水就是怕发生汽水两相流动，产生管震。其次，一开始吹灰器没有推进去，只有打开疏水门进行疏水温度才会上升，才可以达到暖管效果。

（3）空预器吹灰器的特点：空预器吹灰主要是考虑温度，尽量减少空预器内烟气因吹灰蒸汽的吹入而影响换热，取高温过热器进口(吹灰器主气源处）的蒸汽。锅炉启动及低负荷运行时，空气预热器用的吹灰气源取自辅助蒸汽。当锅炉蒸发量大于50％MCR时，可将吹灰汽源从辅汽切换至由后屏过热器出口供汽的主汽源上运行。辅汽联箱 气压：1.7MPa温度：332℃

（4）为什么锅炉吹灰后负荷会上升？

锅炉吹灰后、受热面变干净了，传热系数增加，相同燃料和相同的蒸汽出口压力和温度情况下，锅炉的蒸发量以及蒸汽流量增加了，也就是负荷会上升。