聚焦热点：全面了解尾部烟道积灰解决新方案

换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，而燃煤电厂的受热面承担着类似的责任。受热面的干净程度直接关系到换热的效率，而锅炉中燃烧环境决定了受热面堵塞、结垢等是常态，这时候一款效果好、质量好的声波吹灰器成为决定换热效率甚至是锅炉效率的关键的。南京常荣声学股份有限公司奥笛可调频高声强声波发生器效果见下文。 一、 尾部受热面积灰及磨损

在尾部烟道烟温低于600-700℃，烟气中已没有熔化的飞灰，碱金属氧化物蒸汽凝结也已结束，所以除空气预热器低温段外，尾部烟道受热面上的积灰大多是疏松的沉积灰。容易用吹灰方法清除。

积灰

进入尾部烟道的飞灰具有不同的颗粒尺寸，属宽筛分组成，一般都小于200，大多数为10~20.当携带飞灰的烟气横向冲刷受热面管束时，在管子背风面形成涡流区，较大颗粒飞灰由于惯性大，不易被卷进去，而小于30的小颗粒却跟随气流卷入涡流区，在管壁上沉积下来，形成楔形积灰。

促使飞灰沉积在管壁上的作用主要有： ⑴ 机械网罗作用 ⑵ 分子间的吸引力 ⑶ 热泳力作用 ⑷ 静电吸引力作用

飞灰中的较大颗粒，由于惯性大，不仅不易沉积，而且对积灰有冲刷作用。管子的两侧由于受到飞灰的冲刷，一般不会有灰沉积。管子的迎风面由于受到大灰粒的冲击，所以很少积灰。

烟气流速对疏松积灰的厚度有较大的影响。烟气流速高，灰粒的流速也高，冲刷作用也大，背风面的积灰层较少。且能较早达到动平衡状态。反之，烟气流速低，灰粒冲刷作用小，积灰多，

甚至在迎风面也会产生飞灰积灰。

管子的排列方式与节距对积灰有较大影响。因排列方式与节距将改变烟气的流动速度和冲刷方式。对于错列布置的管束，由于管子背风面也受到气流和灰粒的冲刷作用，积灰程度较轻。对于顺列布置的管束，管子的背风面不易受到灰粒的冲刷，同时从第二排以后，即使迎风面也不易受灰粒的冲刷，所以管子前后两面都有较多的积灰。若减小纵向节距，更易使相邻管间的积灰搭接成为一体。

磨损

进入尾部烟道的飞灰由于温度低，具有一定的硬度，因此随烟气冲击受热面管排时，会对管壁产生磨损作用。特别是省煤器，进口温度已降至450℃左右，灰粒较硬，更易受到磨损损坏。

目前锅炉尾部烟道布置有蒸汽吹灰器，但是吹灰效果不理想。蒸汽吹灰器不仅造成了蒸汽能源的损耗，同时增加了换热管束的吹损，易引发爆管等危害。 二、 全新解决方案

1、高声强声波发生器工作原理

高声强声波是一种机械波，空气中的声波使空气分子产生振动，在边界层振动的空气分子带动相邻的介质分子振动，并产生两种效果，一种是声能透射到相邻介质中使介质中形成固体声波，另一种由于空气分子与相邻介质分子之间的粘滞力，声波相当于施加给相邻介质一个作用力，使表面介质分子被声波来回推拉。若吹灰频率与灰垢共振频率一致，将会产生吻合效应，这两种效果将更加明显。

图1 灰垢在声场中的受力分析

2、高声强声波发生器在尾部烟道上应用的优点

●声波能量高，辐射具有全向性，它能均匀布满整个空间，进行全方位清灰，可以清除到其它方法不易清除的死角。保持受热面清洁，使烟道畅通，提高换热效率。

●声波除灰法利用声振动达到除灰的效果，声波除灰方式本身又可以影响沉积物生成机理，防止和延缓沉积物形成，起到了预防结渣的作用，吹灰效果好。

●高声强声波发生器声波频率覆盖范围大，声波频率可有效针对尾部烟道内部任意形式的积灰，并且不会对尾部烟道内部结构产生不良作用。

●耗能量低，安装投资费用回报期短。 4、解决方案

1)国信射阳港发电有限责任公司660MW超超临界燃煤机组

锅炉尾部烟道为双烟道结构，烟道内受热面布置是一侧为低温再热器，另一侧为低温过热器和省煤器，原尾部烟道布置蒸汽吹灰器，但无法有效的清除该处积灰，同时投入使用的蒸汽吹灰器不但要耗用大量蒸汽，而且长时间蒸汽吹扫也存在受热面吹损爆管的风险。

为了解决尾部烟道的积灰问题，在尾部烟道标高51500mm、56700mm和61150mm处共计安装6台ENSG-H型可调频高声强声波发生器和21台ENSG-W型声波发生器，使声波能

覆盖尾部烟道整个空间，图1为声波发生器的布置示意图

型声波吹灰器型声波吹灰器原蒸汽吹灰器孔锅炉前墙锅炉后墙

图2 声波发生器布置主视图

2)广东国华粤电台山发电有限公司#1炉600MW机组低过、省煤器区域声波发生器改造项目

广东国华粤电台山发电有限公司#1炉600MW机组型号SG-2026/17.5-M905，锅炉为亚临界压力中间一次再热控制循环炉，采用П型布置、单炉膛。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。机组尾部烟道宽×深19558×17448mm。

目前锅炉尾部烟道安装有蒸汽吹灰器，但是吹灰效果不佳。蒸汽吹灰器不仅造成了蒸汽能源的巨大损耗，同时增加了换热管束的吹损，易引发爆管等危害。

方案为：设计尾部烟道炉壁共计布置34台南京常荣声学股份有限公司生产的ENSG-W型声波发生器和4台ENSG-H型声波发生器。其中，ENSG-W型声波发生器安装时需在炉壁上开孔，开孔尺寸为Φ40mm。ENSG-H型声波发生器喇叭安装时需要开Φ120mm方孔，安装相应部位需要让管，具体让管尺寸根据现场情况确定。

图3 声波发生器安装主视图

3）改造效果

竖井烟道、尾部烟道安装声波发生器，可以解决该区域的积灰问题等问题，同时可提高该区域受热面对流换热的效率，使锅炉的热效率提高。

蒸汽吹灰器运行中竖井烟道出口烟温降低约10℃，对锅炉排烟温度影响3℃，这种影响可持续5小时。预计竖井烟道安装声波发生器后，同样可以达到蒸汽吹灰时烟温变化的效果，而且由于声波发生器投运频率高，它的工作效果将会持续稳定。 三、 案例 序号 省份 1 2 江苏 江苏 所属集团 大唐 国信 使用单位 唐吕四港电厂 江苏新海发电有限公司 东方电气集团东方锅炉股3 甘肃 总包 份有限公司-金昌 4 浙江 神华 神华国华舟山发电有限责#3 2*300MW 尾部烟道 #1#2 330MW 低温省煤器 机组 #2 #2 机组容量 660MW 1000MW 使用部位 尾部烟道 省煤器+一再 任公司 华润电力（温州）有限公5 浙江 华润 司 神华神东电力有限责任新6 新疆 总包 疆米东热电厂 东方电气集团东方锅炉股7 山东 总包 份有限公司-菏泽 江苏射阳港发电有限责任8 江苏 国信 公司 天津国投津能发电有限公9 天津 国投 司 10 广东 大唐 大唐潮州发电有限公司 北方联合电力达拉特发电11 内蒙古 北方联合电力 厂 12 贵州 华电 贵州塘寨发电有限公司 吉安县凯迪绿色能源开发13 江西 总包-凯迪 有限公司 祁东县凯迪绿色能源开发14 江西 总包-凯迪 有限公司 15 16 17 广西 广西 陕西 国投 国投 陕西 国投北部湾发电有限公司 国投北部湾发电有限公司 陕西富平热电有限责任公#1 #2 #1 320MW 320MW 350MW 低温省煤器 低温省煤器 低低温省煤器 #2 12MW 尾部烟道 #2 12MW 尾部烟道 #2 600MW 尾部烟道 #5 350MW 尾部烟道 #4 1000MW 尾部烟道 #1 1000MW 尾部烟道 #6 660MW 尾部烟道 #1#2 125MW 低温省煤器 #2 300MW 低温省煤器 #1 1000MW 尾部烟道 司 陕西富平热电有限责任公18 陕西 陕西 司 19 江苏 大唐 徐塘发电有限责任公司 福建大唐国际宁德发电有20 福建 大唐 限责任公司 天津国投津能发电有限公21 天津 国投 司 22 23 山东 山东 华电 华电 华电章丘发电有限公司 华电莱州发电有限公司 湖南长安益阳发电有限公24 湖南 陕西煤化 司 25 26 27 山东 贵州 安徽 华电 华电 皖能集团 华电莱州发电有限公司 贵州塘寨发电有限公司 皖能铜陵发电有限公司 #1 #1 #5 1000MW 600MW 1000MW 低低温省煤器 尾部烟道 低温省煤器 空预器、尾部烟28 云南 云天化 云南天安化工有限公司 #3 150T 道 北方联合电力达拉特发电29 内蒙古 北方联合电力 厂 华润电力（温州）有限公30 浙江 华润 司 31 山西 漳泽电力股份 山西同华发电有限公司 #2 660MW 低温省煤器 #2 1000MW 尾部烟道 #6 350MW 尾部烟道 #2 300MW 低温省煤器 #2 #2 135MW 1000MW 尾部烟道 低低温省煤器 #2 1000MW 尾部烟道 #2 660MW 低温省煤器 #6 300MW 低温省煤器 #2 350MW 低低温省煤器 大唐国际吕四港发电有限32 江苏 大唐 公司 大唐国际吕四港发电有限33 江苏 大唐 公司 34 35 36 山西 江苏 江苏 漳泽电力股份 山西同华发电有限公司 华能 华能 华能玉环电厂 华能玉环电厂 浙江国华浙能发电有限公37 江苏 国华 司宁海电厂 浙江国华浙能发电有限公38 江苏 国华 司宁海电厂 39 山东 华电 华电章丘发电有限公司 北方联合电力有限公司包40 内蒙古 北方联合电力 头第三热电厂 41 42 43

四、 总结

“奥笛”高声强声波发生器可根据环境中的灰、垢、焦的吻合频率来发出有针对性的频率声波，对去除灰、垢、焦作用明显。该产品目前已在六大发电集团下属包头第三热电厂300MW#2机组尾部烟道、北方联合电力达拉特电厂300MW#5、#4机组尾部烟道、内蒙古 内蒙能源集团 内蒙能源锡林热电厂 江苏 浙江 华电 宝钢集团 华电江苏望亭发电分公司 宝钢集团宁波焦化厂 #2 #4 300MW 660MW 72T/H 尾部烟道 尾部烟道 省煤器 #2 300MW 尾部烟道 #4 300MW 尾部烟道 #3 600MW 低温省煤器 #2 600MW 低温省煤器 #1 #1 #2 660MW 1000MW 1000MW 低温省煤器 低温省煤器 低温省煤器 #1 660MW 空预器 #1 660MW 尾部烟道 大唐潮州电厂600MW#4机组尾部烟道、大唐金竹山电厂600MW#3机组、大唐吕四港电厂600MW#1机组、国电蚌埠电厂600MW#1机组、天津北疆电厂1000MW#1、#2机组、国信射阳港电厂600MW#6机组等100多个项目已经安装投运并取得了显著效果，是国内外唯一一个将声波发生器成功应用于回转式空预器、GGH的厂家，解决了其因硫酸钙、硫酸氢铵造成的堵塞问题。同时也是唯一一个利用声波吹灰设备替代传统的蒸汽吹灰设备并成功解决炉膛结焦、锅炉烟道积灰等问题的厂家，并且已经通过西安热工院的推广

论证。