火力发电燃煤锅炉的吹灰系统及工艺技术方案

一种火力发电燃煤锅炉吹灰系统，其包括：离心空压机(1)、第一至第三储罐控制阀(6、7、8)、冷却器(5)、压缩空气储罐(4)、吹灰控制阀(2)和吹灰器(3)，所述离心空压机的输出分为两支：第一支依次接第一储罐控制阀、吹灰控制阀和吹灰器，最后至炉膛吹灰；第二支依次接第二储罐控制阀、冷却器、压缩空气储罐和第三储罐控制阀后接入第一支的第一储罐控制阀和吹灰控制阀之间的管道。本发明专利技术以压缩后的高温压缩空气作为吹灰介质，经过吹灰器喷嘴后以当地音速流出，对炉膛内部积灰产生射流冲击，将积灰从炉膛内部清理，达到锅炉吹灰清扫的目的，解决了目前蒸汽吹灰系统存在的积水、冲刷损伤、能耗高等问题，有显著的技术效果。

Soot blowing system and technology of coal-fired boiler in thermal power generation

【技术实现步骤摘要】
火力发电燃煤锅炉的吹灰系统及工艺
本专利技术涉及一种火力发电燃煤锅炉吹灰系统。本专利技术还涉及一种基于上述系统的火力发电燃煤锅炉吹灰工艺。
技术介绍
火力发电燃煤机组的锅炉运行时，为保证炉膛内部不存在积灰而降低换热效率以及各受热面不发生结焦现象，通常采用过热蒸汽对炉膛内部受热面进行在线吹扫，将积存的粉煤灰清理掉。使用过热蒸汽进行吹扫，主要利用过热蒸汽是从锅炉本身取用的汽源，易于获取，并考虑过热蒸汽的压力相对较高，其吹扫效果可以有一定的保证。正常工况下，要求吹灰蒸汽汽源的压力不低于0.8MPa、温度不低于350℃。这主要为保证蒸汽具有足够的过热度，避免吹灰蒸汽低于饱和温度时凝结，出现吹灰汽源带水，对受热面产生强烈的冲刷而损坏受热面。用过热蒸汽进行炉膛吹灰时存在以下问题：1)过热蒸汽过热度不足。当过热蒸汽过热度不足时，从蒸汽吹灰系统中喷射出的过热蒸汽会快速降压降温，出现受热面表面的吹灰蒸汽带水，混在表面的灰颗粒，对受热面产生强烈的冲刷，长期吹灰造成受热面换热管道壁厚减薄，降低锅炉的可靠性。2)进行锅炉吹灰前，需要对蒸汽吹灰系统的各个管路疏水进行充分疏放水，出现疏放水不充分时，会造成进入炉膛的吹灰汽源带水，直接对受热面产生强烈的冲刷。3)蒸汽吹灰系统吹灰时进入炉膛的过热蒸汽降温后，又被炉膛内燃烧的燃煤加热至更高的温度，然后依次进入锅炉出口烟风系统，并让然以130～150℃过热蒸汽的状态从炉膛排出，该部分过热蒸汽的内能完全被浪费，降低机组经济性。也即：当发电机组发电负荷较低时，汽源的源参数降低，导致吹灰汽源蒸汽压力不能满足吹灰器的参数要求，不能进行锅炉炉膛吹灰，锅炉受热面比较容易发生积灰、结焦。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题，就是提供一种火力发电燃煤锅炉的吹灰系统。本专利技术所要解决的第二个技术问题，就是提供一种基于上述系统的火力发电燃煤锅炉吹灰工艺。采用本专利技术的系统及工艺，既能保证吹灰效果，又可减弱对受热面产生冲刷。解决上述第一个技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种火力发电燃煤锅炉的吹灰系统，其特征是：包括离心空压机1、第一至第三储罐控制阀6/7/8、冷却器5、压缩空气储罐4、吹灰控制阀2和吹灰器3，所述离心空压机1的输出分为两支：第一支依次接第一储罐控制阀6、吹灰控制阀2和吹灰器3，最后至炉膛吹灰；第二支依次接第二储罐控制阀7、冷却器5、压缩空气储罐4和第三储罐控制阀8后接入第一支的第一储罐控制阀6和吹灰控制阀2之间的管道。所述的离心空压机为大流量离心空压机，应使得空气由常压、常温压缩至0.8MPa(g)。所述的压缩空气储罐气体储存量不低于离心空压机启动时间内产生的压缩空气流量(实际吹灰时间很短)。所述的吹灰器为旋转步进伸缩式吹灰器，与之相配的吹灰喷嘴为渐缩式喷嘴，喷嘴布置于炉膛吹灰管端部。解决上述第二个技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于上述系统的火力发电燃煤锅炉吹灰工艺，其特征是：1)采用大流量离心空压机压缩后的压缩空气作为吹灰气源，空气由常压、常温压缩至至少0.8MPa(g)，使其温度升至260℃及以上；2)吹灰系统设置应急储罐，储罐内气体储存量不低于离心空压机启动时间内吹灰所需的气体量作为应急气源，应急气源与主气源并联布置；3)吹灰系统吹灰器采用步进伸缩式结构，吹灰喷嘴采用渐缩喷嘴，喷嘴布置于吹灰管端部，吹灰器吹灰时吹灰管向前移动为旋转步进式。本专利技术的技术效果体现在：吹灰系统采用压缩后的空气作为吹灰介质。常压下的空气经过离心空压机压缩后，压力升高至0.8MPa(g)，温度上升至260℃。压缩后的高温压缩空气进入空气吹灰系统，经过吹灰器控制阀门进入吹灰管，在吹灰时经吹灰管端部的喷嘴射出。喷嘴射出的压缩空气流对炉膛受热面的积灰发生冲击，将其表面的积灰清除。其主要特点为：1)常温常压下的空气经过绝热压缩后，温度升高至260℃，不需要外界热源对吹灰汽源进行辅助加热升温。2)喷嘴出口流速等于为当地音速，在等压状态下空气的密度大于过热蒸汽的密度，压缩空气吹灰时的冲量大于过热蒸汽吹灰时的冲量，吹灰效果比采用过热蒸汽更好。3)空气温度高于-191.45℃属于理想气体，解决了吹灰过程中的气源带水、疏水问题，避免了吹灰过程中疏水不充分时气源带水导致的炉膛受热面冲刷损伤。4)吹灰器喷嘴采用渐缩喷嘴，保证了吹灰器出口流速为当地音速，保证较好的吹灰效果。本专利技术解决目前蒸汽吹灰系统存在的炉膛受热面冲刷、机组能耗高的问题，主要采用中压压缩空气对炉膛受热面进行吹扫的方式。采用0.6～0.8MPa(g)压缩空气，空气在大于-191.45℃状态下属于理想气体，不发生相变，并利用压缩空气压缩后气体温度升高，对炉膛内部受热面进行吹扫，既保证吹灰效果，又减弱对受热面产生冲刷。附图说明图1为本专利技术的整套流程示意图。图中：1—离心空压机；2—吹灰控制阀；3—吹灰器；4—压缩空气储罐；5—冷却器；6-第一储罐控制阀；7-第二储罐控制阀；8-第三储罐控制阀。箭头标识为压缩空气流动方向。具体实施方式如图1所示，为本专利技术用于燃煤锅炉锅炉炉膛受热面吹灰系统实施例。包括离心空压机1、第一至第三储罐控制阀6/7/8、冷却器5、压缩空气储罐4、吹灰控制阀2和吹灰器3，所述离心空压机1的输出分为两支：第一支依次接第一储罐控制阀6、吹灰控制阀2和吹灰器3，最后至炉膛吹灰；第二支依次接第二储罐控制阀7、冷却器5、压缩空气储罐4和第三储罐控制阀8后接入第一支的第一储罐控制阀6和吹灰控制阀2之间的管道。离心空压机为大流量离心空压机，应使得空气由常压、常温压缩至0.8MPa(g)。压缩空气储罐气体储存量不低于离心空压机启动时间内产生的压缩空气流量。常温常压压缩空气经过离心空压机1压缩后成为中压高温压缩空气，进入吹灰系统吹灰控制阀2，吹灰控制阀2打开后压缩空气进入吹灰器3，吹灰器3步进式进入炉膛内部，压缩空气从吹灰器3喷嘴喷射流出，对炉膛内积灰进行吹扫。紧急状态下，从离心空压机1中流出经过冷却器5后降温后进入压缩空气储罐4储存的压缩空气进入吹灰控制阀2，并进入吹灰器3进行炉膛应急吹扫。该空气吹灰系统，以压缩后的高温压缩空气作为吹灰介质。压缩空气经过吹灰器3喷嘴后以当地音速流出，对炉膛内部积灰产生射流冲击，将积灰从炉膛内部清理，达到锅炉吹灰清扫的目的。基于上述系统的火力发电燃煤锅炉吹灰工艺，包括以下步骤：1)采用直接压缩后的压缩空气作为吹灰气源，空气由常压、常温压缩至0.8MPa(g)时，其温度会上升至260℃，空气在室温以上温度时属于理想气体，不存在相变、液化，不需要外界热量对其进行加热升温；2)采用大流量离心空压机作为吹灰气源的动力源，离心空压机工作时，电功率转换为空气内能、势能，压缩后的气体温度升高，高温的空气进入炉膛内与受热面接触时不会造成受热面剧烈的温度降低，避免受热面出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火力发电燃煤锅炉的吹灰系统，其特征是：包括离心空压机(1)、第一至第三储罐控制阀(6、7、8)、冷却器(5)、压缩空气储罐(4)、吹灰控制阀(2)和吹灰器(3)；所述离心空压机的输出分为两支：第一支依次接第一储罐控制阀、吹灰控制阀和吹灰器，最后至炉膛吹灰；第二支依次接第二储罐控制阀、冷却器、压缩空气储罐和第三储罐控制阀后接入第一支的第一储罐控制阀和吹灰控制阀之间的管道。/n

【技术特征摘要】
1.一种火力发电燃煤锅炉的吹灰系统，其特征是：包括离心空压机(1)、第一至第三储罐控制阀(6、7、8)、冷却器(5)、压缩空气储罐(4)、吹灰控制阀(2)和吹灰器(3)；所述离心空压机的输出分为两支：第一支依次接第一储罐控制阀、吹灰控制阀和吹灰器，最后至炉膛吹灰；第二支依次接第二储罐控制阀、冷却器、压缩空气储罐和第三储罐控制阀后接入第一支的第一储罐控制阀和吹灰控制阀之间的管道。


2.根据权利要求1所述的火力发电燃煤锅炉的吹灰系统，其特征是：所述的离心空压机为大流量离心空压机，应使得空气由常压、常温压缩至0.8MPa(g)。


3.根据权利要求2所述的火力发电燃煤锅炉的吹灰系统，其特征是：所述的压缩空气储罐气体储存量不低于离心空压机启动时间内产生的压缩空气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国钦，
申请(专利权)人：广东粤电靖海发电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44