［摘 要］传统的省煤器的吹灰方法一般采用蒸汽吹灰，蒸汽吹灰效果很差、维护成本很高。省煤器换热管
严重积灰之后，传热效果将会迅速恶化，锅炉的排烟温度会逐渐升高，锅炉的热效率大大降低，进一步的，烟气阻力也将随之增加，使得引风机的负载及电耗量增加。针对哈密花园电厂省煤器积灰堵塞严重的问题，尝试使用新型移动声波吹灰器进行吹灰，使用后吹灰效果明显改善。省煤器运行参数较此前单独采用蒸汽吹灰器时更加优越，解决了蒸汽吹灰器吹灰效果差及换热元件腐蚀吹损等问题，探索出一种新的省煤器吹灰解堵方法。
［关 键 词］省煤器；移动式声波吹灰器；蒸汽吹灰；锅炉；声波；积灰 ［中图分类号］TK11+5 ［文献标识码］B ［DOI编号］
Application of Mobile Soot Blower in Economizer of 660MW Boiler
Xing Jun1, He Chao2, Shu Zhongping 3
(Shenhua Guoneng Hami Garden Power Plant, Hami, Xinjiang 839000) (Nanjing ChangRong Acoustics Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu 210000)
Abstract: The soot-blowing method of the traditional economizer generally adopts steam soot blowing. The effect of steam soot blowing is very poor and the maintenance cost is very high. After the economizer's heating surface is seriously fouled, the heat transfer effect will deteriorate rapidly,. The boiler exhaust temperature will gradually increase. The boiler's thermal efficiency will be greatly reduced. The smoke resistance will also increase, And induced draft fan power consumption would increase. For the serious jamming problem of coal depositors in Hami Garden Power Plant, attempts were made to use a new type of sonic soot blower for soot-blowing, and the soot-blowing effect was significantly improved after use. The economizer operation parameters are more superior than the previous use of steam soot-blowers alone. It solves the problems of poor soot blowing performance of the steam soot blower, corrosion blowout loss of the heat exchange elements, and other issues, and explores a new economizer soot blowing Unblocking method.
Keywords:Economizer; Mobile sonic soot blower; Steam soot; Boiler; Sonic; Accumulate grime
实际在大型机组的运用过程中，这几种吹灰
［3］
器都有突出的问题。
1引言
蒸汽吹灰器在花园电厂省煤器进行吹灰，由于蒸汽吹灰器为动能型吹灰，吹灰时
省煤器是安装于锅炉尾部烟道下部用蒸汽对换热元件的冲击力使换热管受到吹
[4]于回收所排烟的余热的一种装置，包括：省损。并且吹灰器机头阀频繁发生卡涩，使
煤器管屏、换热管束、进口集箱，出口集箱。得吹灰蒸汽泄露入炉内长期吹灰，进一步增它吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟加换热管的吹损风险，直接影响锅炉的安全[1]温度，节省了能源，提高了锅炉效率。 稳定运行。[5]
目前,哈密花园电厂660MW机组锅炉由燃气脉冲吹灰器存在一定的安全隐患，于用煤量超过设计标准，且由于掺烧煤种，由于工作介质为可燃气体，如果设计结构不灰份增大，省煤器受热面位于锅炉上部第一合理操作不当，易引起可燃气体泄漏。[6] 烟道出口处，导致大量灰在省煤器上部堆旋笛吹灰器因为固定安装，因为波束发积，和吹灰蒸汽结合形成近200mm高的灰片散、吸收、反射、散射等原因，使声能在传堵塞屏间距，造成后续SCR流场紊乱、炉膛播中减少，声波能量的衰减会导致该种吹灰［2］阻力增大等情况发生。 器效能难以应对大型机组锅炉省煤器大范
省煤器常用的吹灰设备包括蒸汽吹灰围的积灰问题。[7] 器，燃气脉冲吹灰器，旋笛吹灰器，然而在同时，若不能及时除灰，积灰直接影响
作者简介: 邢军：男，初级工程师,何超：男，初级工程师；舒忠平：男，初级工程师。
省煤器的换热效率，[8]造成排烟温度升高，大量能源被浪费。因此，稳定有效的清除省煤器的积灰是保证机组安全、经济、环保运行的重要问题。
本文针对大型机组的省煤器积灰问题，驱动气体介质 驱动气体压力 工作瞬时耗气量 移动行程 驱动功率 吹灰时间 压缩空气 0.4～0.6 MPa ≤3 m/min
6 m 1.5 kW 可调 3
探索出一种全新的移动式声波吹灰器，在运用过程中能消除既往吹灰器的缺陷，较好的解决省煤器积灰问题。
2移动声波吹灰器介绍
2.1概述
移动式吹灰器是以压缩空气作为吹扫介质，吹灰管前端发声装置采用的是HARTMAN式发声装置，电机在炉墙外带动炉膛内的吹灰枪管在前后移动，通入压缩空气后，声波与压缩空气同时作用在锅炉受热面上的积灰和结渣的吹灰器，高强声波对积灰产生高速剥离作用和振动疲劳破碎作用，压缩空气将松动脱落的积灰带走[9]。移动式声波吹灰器行程6 m，使得声波和吹扫介质的作用范围扩大，能满足大范围的积灰清扫。
2.2参数设计
吹灰管前端采用HARTMAN式发声器，从声波发生器喷口，喷出压缩空气，当喷嘴的射流频率与谐振腔发生共振时，会产生频率等于谐振腔本征频率的声波，作用于锅炉受热面。[10]
声波与压缩空气作用方向为360度，减速电机行进机构带动吹灰枪管前后移动，吹灰器的运行速度和吹灰压力等由吹灰要求决定。密集蓄热元件部分声场可达 155 db( A) ，可有效去除省煤器换热元件内的
积灰[11]
。移动声波吹灰器性能参数如表1所示。
表1 移动声波吹灰器基本性能参数表 Table 1 Basic performance parameters of moving
sonic soot blower
项目 技术指标 产品型号 移动式声波吹灰器
数量 20
发生器声波频率 200 Hz 发生器辐射功率 3 800～5 700 W 炉内最大声压级 ＞147 dB 辐射方向
360 °
间歇时间 可调 使用寿命 10年 距设备1米处 噪声不大于85 dB
工作温度
500 ℃
2.3设备的安装
考虑到花园电厂省煤器主体长款21 mx21 m，前后平台有10 m的平台，根据吹灰器的作用距离，设计布置双层布置，每层前后侧5台移动声波吹灰器。吹灰器在省煤器布置如图2所示。
（3671）2000200036480S0660000500003835275027501300006600图2 移动声波吹灰器布置图
Figure 2 Moving sonic soot blower layout
移动式声波吹灰器采用前后吊耳支撑，前端部吊耳与炉墙密封箱吊耳连接，密封箱焊接固定在炉墙水冷壁上。锅炉冷热态的变化会带着前端部吊耳以及吹灰枪管的上下同步移动，不会产生密封箱孔与吹灰管因为锅炉膨胀而错位。
后部采用的是吊耳螺栓通过支撑杆悬吊着后端部吊耳，吊耳螺栓根据实际安装需要对设备进行高度范围200 mm的调整。
设备安装如图3所示。
Y型过滤器截止阀90°内丝弯头压力表DN32法兰单外丝电磁阀考参DN32(?38*3mmDN50图3移动式声波吹灰器安装图
Figure 3 Mobile sonic soot blower installation
diagram
2.4移动声波吹灰器的控制系统
伸缩式吹灰器控制系统控制20台伸缩式吹灰器的工作，其中两侧墙对称位置的#1、#11为一组，#2、#12为一组，……，#9、#19为一组，#10、#20为一组。系统通过4台变频器调整20台伸缩式吹灰器的行走速度。在正常运行时，系统分为串行和并
行两种运行方式，在串行运行时，一组伸缩式吹灰器同步行走。10组伸缩式吹灰器的运行顺序任意可调，每组吹灰器的运行速度及运行时间可调。并行运行时，两组伸缩式吹灰器同步行走，10组吹灰器的组合方式可以任意搭配，组合后的吹灰器的运行顺序任意可调，每组吹灰器的运行速度及运行时间可调。
不论串行还是并行运行。伸缩式吹灰器都有步进和连续两种工作模式。在步进模式下，吹灰器的行走速度可调，行走时间和间隔时间可调。在练习模式下，吹灰器的行走速度可调，前进和后退之间的切换时间可调。
每台吹灰器上设置两个限位开关，一个是前进到位，一个是后退到位。无论吹灰器处在哪种运行方式，哪种运行模式下。吹灰器前进到前进到位限位开关后，就停止前进，同时准备后退行走。吹灰器后退到后退到位限位开关后，就停止后退，同时准备前进行走。如此循环往复。
20台伸缩式吹灰器可以全部都参与运行，也可以部分参与运行。一组中的一台吹灰器不参与运行不影响改组的另一个吹灰器的运行。一组中的两台吹灰器均不参与运行，不会影响其余组吹灰器的运行。伸缩式吹灰器系统电气示意图如下：
图4系统电气示意图
Figure 4 System electrical schematic
3设备作用效果
哈密电厂660MW机组锅炉安装20台长移动式蒸汽吹灰器，分两层安装在省煤器两
侧。制造厂商克莱德贝尔格曼移动式吹灰器。吹灰时两侧吹灰器依次运行。因为移动式蒸汽吹灰器的可靠性以及对换热管有吹损的可能，蒸汽吹灰器一直没有充分的利用。因而锅炉省煤器部位的积灰非常严重，如图5所示：
图5省煤器换热管积灰图
Figure 5 Economizer heat transfer tube ash plot
伸缩式吹灰器自2016年安装后，设备稳定运行，通过声波对积灰的作用，省煤器管排上的积灰有了明显的减少，运行后管排积灰如图6所示。
图6设备运行后管排积灰图
Figure 6 Soot Blower Action Diagram
省煤器烟气阻力有较大幅度的降低。如表2所示：
表2 烟气流动阻力的变化
Table 2 Changes in smoke flow resistance
名称 流阻 改造前管排流阻 239 Pa 改造后管排流阻
183 Pa
省煤器降低了56 Pa(5.7mm 水柱) 流动阻力，减小了引风机的·负荷，降低了引风机耗电量。同时管排的换热效率有了一定
的提升，增加了锅炉的热效率。[12]
移动声波吹灰器投入运行后，锅炉排烟温度降低了7～10 ℃，锅炉热效率提高分析如下：
排烟热损失q[13]
2计算公式为：
q2??3.55α0py?0.04??tpy-t100%
式中 αpy 排烟过量空气系数，1.33
tpy排烟温度，℃
t0冷风温度，20 ℃
改造后排烟过量空气系数和冷风温度都不发生变化，将 αpy和 t0代入到公式中
q2?0.051615??tpy-20? %
对 q2求导得 q'2= 0.051 615%。当tpy下降了7～10 ℃,即(tpy～20) 下降 7～10 ℃,使锅炉效率上升0.361%～0.516% 。锅炉热效率平均提高0.43%。
4结论
从上述分析可以得出以下结论：
（1）因为大型机组锅炉省煤器部位的特殊性，换热管上积聚干灰后，需要吹灰器既能够满足大面积吹灰的需求，又能够稳定可靠的运行，不对锅炉换热组件有吹损。传统蒸汽吹灰器、燃气脉冲吹灰器，旋笛吹灰器都有一定的弊端，不能满足吹灰的需求； （2）移动声波吹灰器能够较好的结合声波作用无吹损特点和移动机构减少声波远距离衰减的优势，定期运行，能够可靠的解决大型机组锅炉省煤器的积灰问题。
（3）移动声波吹灰器投运后，降低了管排间气流的流动阻力，为锅炉的稳定安全运行创造了良好的基础，降低引风机的负载及能
耗，提高锅炉的热效率。[14]
移动声波吹灰器在哈密花园电厂660 MW机组锅炉省煤器部位应用近一年，运行结果表明，移动式声波吹灰器能够有效清除大型机组省煤器部位的的积灰，并且能逐步清除原有的灰垢，提高换热元件的清洁度，降低风烟系统电耗，提高换热效率，降低排烟温度，从而提高机组的安全性、可靠性、经济性。
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