智能分散式燃?xì)饷}沖激波吹灰系統(tǒng),新型鍋爐吹灰器。
智能分散式燃?xì)饷}沖吹灰器系統(tǒng)(激波吹灰器)原理及優(yōu)點(diǎn)
1、工作原理:燃?xì)饷}沖吹灰器(激波吹灰器)是鞏義市中科大吹灰器公司科技人員借鑒前蘇聯(lián)的有關(guān)發(fā)明技術(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)眾多脈沖吹灰器廠家的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索、改進(jìn),開(kāi)發(fā)出來(lái)的最新分散技術(shù)鍋爐吹灰器,技術(shù)上又稱弱爆吹灰器、燃?xì)饷}沖吹灰器、激波吹灰器。
其工作原理是利用可燃?xì)怏w(乙炔)與空氣按一定比例混合產(chǎn)生特性氣體,在高湍流狀態(tài)和可調(diào)脈沖頻率基礎(chǔ)上,通過(guò)燃燒混合氣體產(chǎn)生強(qiáng)波射氣流,同時(shí)伴有沖擊波和熱輻射,綜合應(yīng)用氣體的動(dòng)能、聲能和熱能進(jìn)行吹灰。
通過(guò)合理設(shè)計(jì)燃?xì)庵悄苣苊}沖吹灰裝置系統(tǒng),使空氣和燃?xì)庠?/strong>一個(gè)特殊的容器中混合,經(jīng)高頻點(diǎn)火,進(jìn)行爆燃,混合氣體急劇膨脹,生成高溫、高壓氣體。該氣體在一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的罐體內(nèi)得到加強(qiáng)和加速,形成高能爆燃?xì)怏w,并從噴嘴以沖擊動(dòng)能、熱能和聲能的形式進(jìn)入爐內(nèi),作用在鍋爐受熱面的積灰層上,以沖擊波的形式作用于受熱面部件表面并經(jīng)多次折射、碰撞,使積灰脫落飛揚(yáng)。同時(shí),受熱面管子產(chǎn)生微振,使附著管子表面的灰層破裂、脫落。使積灰脫落,再被煙氣帶出爐外。合理地設(shè)計(jì)吹灰裝置系統(tǒng)及各部分結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀,從而獲得可控的吹灰強(qiáng)度,達(dá)到最佳的吹灰效果。
燃?xì)饷}沖吹灰器主要利用爆燃?xì)怏w的沖擊波強(qiáng)烈沖壓、吸拉的交變作用,兼有激波微振、高速噴射氣流沖擊和聲波振動(dòng)三種功能,綜合利用爆燃?xì)怏w的動(dòng)能、熱能、和聲能吹灰;綜合了蒸汽吹灰器和聲波吹灰器的優(yōu)點(diǎn),避免了蒸汽吹灰器和聲波吹灰器的缺點(diǎn),吹灰效果比前兩種吹灰器更佳,使用成本及維護(hù)成本極低。其原理為乙炔與空氣混合,經(jīng)高能點(diǎn)火爆燃后,生成二氧化碳和水,并釋放出熱量。
首先是經(jīng)過(guò)爆燃產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過(guò)噴管噴射出的高溫高速射流的噴射沖擊作用,這種機(jī)理與傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器的吹灰機(jī)理基本相同,所不同的是:1.在沖擊的同時(shí)還伴有高溫氣體對(duì)灰垢的“熱解”作用;傳統(tǒng)蒸汽吹灰器對(duì)受熱面的吹灰方式是對(duì)“點(diǎn)”的吹灰,而燃?xì)饷}沖吹灰器對(duì)受熱面的吹灰方式實(shí)現(xiàn)的是對(duì):“面”的吹灰。
其次,是爆燃引起受熱面的激振,干松積灰和已經(jīng)被沖擊波松脫的高溫結(jié)渣、低溫板結(jié)積灰會(huì)由于振動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的交變慣性力而脫離受熱面,這與傳統(tǒng)的振動(dòng)清灰器的清灰機(jī)理是完全相同的,只不過(guò)振動(dòng)清灰器的振動(dòng)是通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,工作時(shí)是振動(dòng)幾分鐘至幾十分鐘,而弱爆吹灰器的振動(dòng)是由爆燃產(chǎn)生的,振動(dòng)的時(shí)間很短,一般不足3秒。
再次,是爆燃產(chǎn)生的強(qiáng)烈的聲波作用,這與聲波吹灰的機(jī)理是完全相同的,不同的是這種聲波的聲級(jí)要大得多(≥160dB),也不是長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不停的作用于受熱面上,而是只持續(xù)一個(gè)很短的時(shí)間(只有3-5秒)。
對(duì)高溫結(jié)焦,低溫板結(jié)型結(jié)垢及干松灰均有非常明顯的除灰效果。
我公司的燃?xì)馊醣祷移鳎祷覠o(wú)死角,能吹除各種較嚴(yán)重的積灰,且無(wú)介質(zhì)磨損,同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),燃?xì)馊醣祷移饕呀?jīng)逐步替代了傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器,聲波吹灰器。
2、系統(tǒng)綜述: 燃?xì)饷}沖吹灰器又稱弱爆炸波吹灰器、燃?xì)獯祷移鳌⒓げù祷移?、脈沖吹灰器等。鄭州凱迪KD-18吹灰器是公司研發(fā)的最新一代并處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位的脈沖吹灰器,該吹灰器系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、乙炔和空氣供應(yīng)系統(tǒng)、配氣點(diǎn)火控制柜、混合、點(diǎn)火單元、脈沖發(fā)生器及連接管路組成,采用了新式樹(shù)狀分散布置,配氣點(diǎn)火控制柜實(shí)現(xiàn)了供氣、供風(fēng)、點(diǎn)火集成化、模塊化。對(duì)供氣系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)的管路、電磁閥等組成部分進(jìn)行了大量的研發(fā)改進(jìn),對(duì)脈沖發(fā)生器進(jìn)行了重新創(chuàng)新設(shè)計(jì),克服了國(guó)內(nèi)鍋爐現(xiàn)使用的燃?xì)忸惔祷移鞯脑S多缺陷,大幅度提高了爆燃波對(duì)鍋爐過(guò)熱器、省煤器、空預(yù)器等換熱面的吹灰強(qiáng)度和安全可靠性,實(shí)現(xiàn)了安全性高、可靠性好、自動(dòng)化程度高,使用、維修成本低,吹灰效果顯著、節(jié)能效果明顯,減排效果顯著(排煙溫度明顯下降);極大地拓寬了燃?xì)饷}沖吹灰器的適用范圍, 產(chǎn)品既廣泛適用于各類電站鍋爐,還以極高性價(jià)比適用于石油、化工、冶金、建材、造紙、熱電等行業(yè)的工藝加熱爐、余熱鍋爐、化工廠熱交換爐、造紙廠堿回收爐、供暖鍋爐等工業(yè)鍋爐的換熱器受熱面的除灰。
ZKD-18型燃?xì)饷}沖吹灰系統(tǒng)包括運(yùn)行控制、保護(hù)、點(diǎn)火、流量測(cè)控、管道、燃燒器及脈沖輸出管道等幾個(gè)主要部分。其系統(tǒng)可根據(jù)鍋爐現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,靈活地布置在某一平臺(tái)上。為保證調(diào)試方便,點(diǎn)火系統(tǒng)可設(shè)置手動(dòng)與自動(dòng)兩檔。控制系統(tǒng)有點(diǎn)火次數(shù)和點(diǎn)火時(shí)間間隔設(shè)置,可使運(yùn)行自動(dòng)進(jìn)行和停止。
燃?xì)饷}沖吹灰裝置的運(yùn)行參數(shù)按鍋爐實(shí)際設(shè)計(jì)要求給定,但可根據(jù)鍋爐受熱積灰和腐蝕程度等因素在調(diào)試時(shí)適當(dāng)變動(dòng)。
所有使用的鍋爐都存在一定的積灰,根據(jù)不同的積灰情況,可燃?xì)怏w和空氣的比例也不一樣,所以燃燒氣體產(chǎn)生的壓力也不一樣,但都被限制在一定的范圍內(nèi),一般情況都在0.6MPa左右??筛鶕?jù)不同的積灰情況,選定燃?xì)夂涂諝獾淖罴驯壤?,從而獲得最佳的吹灰效果。
4、整套設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組成部分
4.1、各個(gè)組成部分及部件嚴(yán)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
4.2、設(shè)計(jì)原則:根據(jù)不同的鍋爐積灰情況,確認(rèn)積灰參數(shù),根據(jù)鍋爐吹灰部位確認(rèn)環(huán)境參數(shù),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境確認(rèn)安裝實(shí)用性。對(duì)于各種類型鍋爐和不同類型積灰,可以選擇合適的裝置類型,獲得適當(dāng)?shù)拿}沖能量,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置。
本系統(tǒng)包括:控制系統(tǒng)、空氣源供應(yīng)系統(tǒng)、乙炔氣體供應(yīng)系統(tǒng)、混合點(diǎn)火系統(tǒng)、吹灰分配系統(tǒng)、吹灰動(dòng)力系統(tǒng)。
4.3、各個(gè)子系統(tǒng)性能闡述:
1) 控制系統(tǒng)采用西門子可編程控制器(PLC)作為主控單元,穩(wěn)定性能高;采用THiNGET 7.5寸彩色觸摸屏作為人機(jī)交互界面,全中文菜單,動(dòng)態(tài)顯示整個(gè)吹灰過(guò)程,實(shí)時(shí)故障檢測(cè)報(bào)警,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠;對(duì)吹灰程序的所有工序?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)控制;可以實(shí)現(xiàn)分時(shí)、定時(shí)和循環(huán)控制,吹灰能量可隨意調(diào)整;鍋爐實(shí)際運(yùn)行工況可任意設(shè)定吹灰參數(shù)實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)多次、多點(diǎn)多次及各點(diǎn)間任意循環(huán)作業(yè),系統(tǒng)可手動(dòng)對(duì)任何一組受熱面進(jìn)行吹灰操作,也可對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)吹灰操作;可以實(shí)現(xiàn)按順序自動(dòng)完成鍋爐尾部煙道受熱面的吹灰工作和手動(dòng)完成鍋爐單個(gè)受熱層面的吹灰工作。
控制系統(tǒng)支持用戶在允許范圍內(nèi)編制吹灰作業(yè)流程,允許用戶對(duì)每一組脈沖發(fā)生器的充氣時(shí)間、吹掃時(shí)間、作業(yè)炮數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置值超出允許范圍能強(qiáng)制恢復(fù)到系統(tǒng)設(shè)定的安全范圍內(nèi)。
控制系統(tǒng)故障檢測(cè)采用聲光報(bào)警和觸摸屏文字顯示提醒;控制系統(tǒng)設(shè)置“急停”按鈕,如遇緊急情況,“急停”按鈕可以切斷整個(gè)系統(tǒng)的電源供應(yīng)和乙炔氣體的供應(yīng)。系統(tǒng)具有完整的連鎖、保護(hù)和自診斷功能。
控制系統(tǒng)所有電氣元件和設(shè)備組件采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,便于用戶維修更換;控制柜內(nèi)端子排布置在便于安裝接線位置,所有端子排及端子均有清晰的端子編號(hào),且與電路圖相符,便于接線;控制柜防護(hù)等級(jí)為IP65;所有機(jī)柜端子預(yù)留量30%。設(shè)置DCS接口,可以連接全廠DCS監(jiān)控系統(tǒng),我方同時(shí)提供通訊技術(shù)協(xié)議支持。由觸摸屏顯示在線運(yùn)行狀態(tài),精確到部件??梢詫?shí)現(xiàn)鍋爐尾部連續(xù)自動(dòng)吹灰,單個(gè)自動(dòng)吹灰,以便合理利用資源,避免資源浪費(fèi)。
脈沖吹灰器吹灰次數(shù)、間隔時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,一鍵式操作,完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,操作方便。
控制系統(tǒng)有自檢、自診斷功能,并可實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示。
可以根據(jù)吹灰部位的積灰情況和壓力情況單獨(dú)調(diào)節(jié)各個(gè)吹灰層面的吹灰強(qiáng)度,并自動(dòng)檢測(cè)各層的吹灰強(qiáng)度,可以通過(guò)設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。吹灰器控制程序由控制柜的PLC獨(dú)立完成,鍋爐吹灰系統(tǒng)具有完整的故障報(bào)警、聯(lián)鎖、跳閘保護(hù)和自診斷功能。所有電器元件具有良好密封性能,所有線路接頭處均采用密封接頭,具有良好的防雨、防塵性能。
2)空氣氣源供應(yīng)系統(tǒng):本吹灰系統(tǒng)采用分組渦旋氣泵供氣方式提供空氣源(即一臺(tái)渦旋氣泵給兩臺(tái)脈沖發(fā)生器提供空氣源且與脈沖發(fā)生器就近布置),風(fēng)量、風(fēng)壓穩(wěn)定,供風(fēng)柔和,空氣源干燥,結(jié)構(gòu)緊湊,利于形成合理的空燃比,利于點(diǎn)火成功。故障率低避免了空壓機(jī)集中供氣因空壓機(jī)故障而造成的整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)(空壓機(jī)提供的空氣源含有一定的水分,而且風(fēng)壓過(guò)高,容易造成點(diǎn)火失敗。)乙炔氣源采用國(guó)標(biāo)瓶裝乙炔氣體。
3)乙炔氣體供應(yīng)系統(tǒng),管路設(shè)計(jì)安裝有多道不銹鋼電磁閥、不銹鋼逆止閥、不銹鋼阻火器和故障檢測(cè)裝置,既具有混合乙炔氣體和空氣的作用,滿足初始火焰形成傳播,同時(shí)具備防止爆燃?xì)怏w回火、串火的功能。能滿足在預(yù)混氣體燃燒過(guò)程中,既讓火焰快速傳播,同時(shí)又能準(zhǔn)確有效控制激波壓力參數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)吹灰系統(tǒng)安全可靠有效的運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,故障率低;系統(tǒng)設(shè)計(jì)六道防回火裝置(一臺(tái)回火阻止器,兩臺(tái)乙炔電磁閥兩臺(tái)乙炔逆止閥共同組成,在混合點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)置單向氣流裝置,可以有效阻止爆燃?xì)怏w回流)提高使用安全性,杜絕發(fā)生安全事故;
乙炔瓶的氣體壓力是隨著乙炔氣量的減少而逐漸降低的,從而導(dǎo)致乙炔的供氣壓力和流量是不斷變化的,會(huì)影響混合氣的配比,進(jìn)而影響發(fā)生器內(nèi)熱爆能量和爆壓,我們?cè)谝胰财亢笤O(shè)置了集氣箱,由集氣箱向乙炔管路供應(yīng)乙炔氣,有穩(wěn)定供氣壓力的作用;集氣箱上設(shè)置乙炔低壓、超壓報(bào)警裝置,氣壓低于0.02 Mpa,觸摸屏就有聲光+文字報(bào)警,提醒更換乙炔瓶。
乙炔屬于易燃、易爆、容易泄漏危險(xiǎn)氣體,為了有效防止乙炔泄漏,我們?cè)谘b配乙炔、空氣管路時(shí),采用耐高溫生料帶敷耐高溫密封膠,用公斤扳手上緊,扭矩18Kg。每套管路都經(jīng)過(guò)防泄漏壓力試驗(yàn),確保每個(gè)管路無(wú)泄漏;在配氣系統(tǒng)安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置,通過(guò)電信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng),如果檢測(cè)到泄漏,立即以聲光+屏幕文字雙重方式報(bào)警,系統(tǒng)同時(shí)切斷電源和氣源供應(yīng)。
4)混合點(diǎn)火系統(tǒng):混合系統(tǒng):混合系統(tǒng)具有混合燃?xì)夂涂諝獾淖饔茫瑫r(shí)具備防止爆燃?xì)怏w回火的功能。
混合單元采用周圍開(kāi)有小孔的無(wú)縫鋼管與點(diǎn)火單元連接,具有混合乙炔氣體和空氣又有防止爆燃?xì)怏w反向沖擊的作用,有效防止回火情況發(fā)生。燃燒室的設(shè)計(jì)性能能滿足在預(yù)混氣體燃燒過(guò)程中,既讓火焰快速傳播,同時(shí)又能準(zhǔn)確有效控制激波壓力參數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)吹灰系統(tǒng)安全可靠有效的運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,故障率低。
點(diǎn)火單元:主體為密封罐體,內(nèi)部設(shè)有高能點(diǎn)火頭、防回火結(jié)構(gòu)及輸水裝置,防止煙氣回流冷凝積水,淹沒(méi)高能點(diǎn)火器,確保系統(tǒng)安全運(yùn)行,設(shè)計(jì)安全系數(shù)5–8倍。
乙炔的含碳量為92.3%,在燃燒過(guò)程中容易產(chǎn)生積碳,高能點(diǎn)火器采用航空、航天高端技術(shù),具有輸出電壓高、火花能量大、抗污染、不積炭、耐高溫、自凈能力強(qiáng)、可連續(xù)放電等特點(diǎn),絕對(duì)保證點(diǎn)火質(zhì)量。保證達(dá)到五萬(wàn)次點(diǎn)火無(wú)故障。克服了火花塞點(diǎn)火能量低、易積炭、使用壽命短等項(xiàng)缺點(diǎn)。
高能點(diǎn)火器與火花塞的性能比較
高能點(diǎn)火器 |
高壓線圈式點(diǎn)火器(火花塞) |
點(diǎn)火能量高,可達(dá)1.2-1.5焦耳。 |
點(diǎn)火能量低,只有30-50毫焦。 |
點(diǎn)火可靠性強(qiáng),點(diǎn)火電咀采用半導(dǎo)體材料,本身有自潔功能,無(wú)積炭現(xiàn)象產(chǎn)生,耐水、耐油、耐酸堿,適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)。 |
點(diǎn)火可靠性差,適應(yīng)環(huán)境差,易積炭。 |
工作時(shí)放電,輸出電壓低,不會(huì)對(duì)人體造成損害 |
連續(xù)放電,輸出電壓高達(dá)萬(wàn)伏以上,一旦接觸會(huì)對(duì)人體造成損傷。 |
使用壽命長(zhǎng),平均點(diǎn)火壽命在20-50萬(wàn)次,正常吹灰使用可達(dá)三年以上。 |
使用壽命短,平均點(diǎn)火壽命在3萬(wàn)次以下,正常吹灰使用僅達(dá)兩個(gè)月左右。 |
點(diǎn)火單元安裝有啞炮檢測(cè)裝置,如果出現(xiàn)啞炮,將通過(guò)電信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng),通過(guò)聲光報(bào)警和觸摸屏文字顯示方式提醒用戶,檢查啞炮原因,排除啞炮故障。
5)吹灰動(dòng)力系統(tǒng):脈沖發(fā)生器,為開(kāi)口容器,用于高能氣體的膨脹和吹灰氣體能量的集中與釋放,是主要的吹灰部件。脈沖發(fā)生器直徑為Ф325mm,容積達(dá)85L,能量可調(diào)余地大。
脈沖發(fā)生器是燃?xì)忸A(yù)混合氣體進(jìn)行爆燃的罐體,用于組織和加速爆燃過(guò)程,建立高湍流路線、調(diào)制、發(fā)射沖擊波。脈沖發(fā)生器內(nèi)部為有穩(wěn)流隔板分離的罐體且用混合氣導(dǎo)管(火焰導(dǎo)管)與混配點(diǎn)火裝置連接。保證氣體混合均勻、點(diǎn)燃充分,能量有效發(fā)揮。
蓄積吹灰能量、發(fā)生爆燃、調(diào)制發(fā)射沖擊波的功能均由脈沖發(fā)生器完成,內(nèi)部設(shè)有隔板分離的穩(wěn)流裝置,用Ф57*3.5mm的無(wú)縫鋼管作為爆燃?xì)夤苈放c混合點(diǎn)火系統(tǒng)連接,用于組織和加速混合氣體的爆燃過(guò)程,積蓄吹灰能量、使高能氣體迅速膨脹、吹灰氣體能量在瞬間集中釋放,加速產(chǎn)生爆燃?xì)怏w。設(shè)計(jì)吹灰能量可調(diào)范圍余地大,是主要的吹灰部件。由于其反復(fù)承受脈沖壓力的作用,按照壓力容器標(biāo)準(zhǔn)(《GB150-98鋼制壓力容器》)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn),每個(gè)脈沖發(fā)生器都有唯一的產(chǎn)品編號(hào),出廠時(shí)附有試驗(yàn)記錄和相關(guān)部門的檢驗(yàn)記錄,脈沖發(fā)生器采用固定架焊接在鍋爐本體上,安裝牢固、最大限度的減小了脈沖發(fā)生器在點(diǎn)火爆炸時(shí)的振幅,脈沖發(fā)生器與噴嘴的連接為Ф159×8mm的無(wú)縫鋼管,與墻體連接方式采用專用套管密封盤焊接在鍋爐本體上,密封盤內(nèi)填充滿石棉盤根后,外蓋用螺栓壓緊,密封可靠,保證無(wú)泄漏。
6)結(jié)構(gòu)及布置:為了提高系統(tǒng)的可靠性,簡(jiǎn)化管路布置,減少漏氣隱患,提高系統(tǒng)的安全性能,減少管路系統(tǒng)的維修量;本吹灰系統(tǒng)布置形式為分散式樹(shù)枝狀管路分布:乙炔管路由乙炔瓶輸送至集氣箱,由集氣箱輸送至乙炔主管路,乙炔主管路由下至上布置,然后樹(shù)枝狀分散輸送至每一受熱層面的配氣裝置;每?jī)蓚€(gè)脈沖發(fā)生器配置一套配氣點(diǎn)火裝置,配氣和混合點(diǎn)火系統(tǒng)與脈沖發(fā)生器的爆燃?xì)夤苈肪嚯x短,大大縮短了爆燃?xì)廨斔途嚯x,提升了爆燃?xì)馔?。爆燃?xì)夤苈范?,?jié)約可燃?xì)怏w30%以上;本吹灰系統(tǒng)配氣點(diǎn)火控制柜和混合點(diǎn)火罐布置在兩個(gè)脈沖發(fā)生器的中間位置。可實(shí)現(xiàn)單個(gè)脈沖發(fā)生器爆燃,也可兩個(gè)脈沖發(fā)生器同時(shí)爆燃。根據(jù)招標(biāo)方要求設(shè)定程序,本工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單個(gè)爆燃。
7)噴口采用無(wú)縫管φ159×8mm20#鋼材料,耐腐蝕,極大地提高使用壽命;連接管路采用φ57*3.5mm的無(wú)縫鋼管。
8)防沖刷噴嘴用于控制爆燃沖擊波的氣流方向。為了使其能量有效作用于積灰受熱面,采用定向噴嘴,使脈沖氣流準(zhǔn)確、均勻作用于積灰部位。噴嘴出口形狀設(shè)計(jì)為曲線形,氣體擴(kuò)散范圍大,可同時(shí)對(duì)上、下受熱面吹掃,對(duì)粘稠灰可進(jìn)行有效清理,不留死角;脈沖燃?xì)鈬娮觳馁|(zhì)選用耐熱不銹鋼,具有很強(qiáng)的耐高溫性和耐腐蝕性。
9)、管路系統(tǒng):該系統(tǒng)主要由燃?xì)夤艿?、空氣管道、混合氣管道及配備的閥門和測(cè)量?jī)x表組成,通過(guò)調(diào)節(jié)閥門控制不同的可燃性氣體與空氣的混合比例,以達(dá)到最佳的空燃比和效果。所有閥門均采用不銹鋼材質(zhì),關(guān)閉嚴(yán)密、開(kāi)啟靈活,套接緊密,保證無(wú)泄漏。
10)、主要技術(shù)指標(biāo)及性能:
序號(hào) |
項(xiàng) 目 |
參 數(shù) |
備 注 |
1 |
空氣設(shè)計(jì)供氣壓力(Mpa) |
0.3-0.5 |
自備漩渦氣泵 |
2 |
乙炔設(shè)計(jì)供氣壓力(Mpa) |
0.1-0.15 |
基于安全考慮 |
3 |
空氣主干管路公稱直徑(mm) |
DN40 |
|
4 |
乙炔主干管路公稱直徑(mm) |
DN15 |
|
5 |
混合氣管路公稱直徑(mm) |
Ф57*5 |
|
6 |
脈沖導(dǎo)管外徑(mm) |
φ159 |
|
7 |
空氣壓力波動(dòng)范圍(Mpa) |
±0.005 |
為確保配比穩(wěn)定 |
8 |
乙炔壓力波動(dòng)范圍(Mpa) |
±0.0025 |
為確保配比穩(wěn)定 |
9 |
混合氣配比(乙炔:空氣,體積比) |
1:13 |
最佳配比 |
10 |
混合氣設(shè)計(jì)充氣流量(L/S) |
6 |
|
11 |
設(shè)計(jì)炮間吹掃流量(L/S) |
650 |
指點(diǎn)火自下一次充氣開(kāi)始之間的吹掃空氣流量。 |
12 |
設(shè)計(jì)炮間吹掃時(shí)間(S) |
3 |
指點(diǎn)火自下一次充氣開(kāi)始之間的吹掃時(shí)間。 |
13 |
脈沖罐容積(L) |
120 |
關(guān)系爆炸能量 |
14 |
脈沖罐當(dāng)量長(zhǎng)徑比 |
3.5 |
關(guān)系罐內(nèi)爆壓和脈沖脈寬 |
15 |
脈沖罐設(shè)計(jì)充滿度(%) |
≥90 |
為確保爆炸強(qiáng)度和吹灰效果 |
16 |
脈沖罐最大當(dāng)量倍數(shù) |
||
17 |
脈沖罐設(shè)計(jì)熱爆炸能量(KJ) |
600 |
脈沖罐容積按120L計(jì) |
18 |
脈沖罐最大熱爆炸能量(KJ) |
800 |
脈沖罐容積按120L計(jì),最大當(dāng)量倍數(shù)時(shí) |
19 |
脈沖罐設(shè)計(jì)罐內(nèi)爆壓(Mpa) |
0.6 |
關(guān)系安全性和物理爆炸能量 |
20 |
脈沖罐最大罐內(nèi)爆壓(Mpa) |
1 |
最大當(dāng)量倍數(shù)時(shí) |
21 |
脈沖罐設(shè)計(jì)物理爆炸能量(KJ) |
600 |
|
22 |
脈沖罐最大物理爆炸能量(KJ) |
800 |
最大當(dāng)量倍數(shù)時(shí) |
23 |
乙炔設(shè)計(jì)耗量(g/升容積/炮) |
40 |
|
24 |
乙炔最大耗量(g/升容積/炮) |
最大當(dāng)量倍數(shù)時(shí) |
|
25 |
點(diǎn)火方式 |
持續(xù)點(diǎn)火 |
|
26 |
點(diǎn)火電壓(KV) |
2.3 |
|
27 |
點(diǎn)火成功率(%) |
100 |
|
28 |
啞炮率(%) |
0 |
正常供氣情況下,基于安全考慮 |
29 |
回火率(%) |
0 |
正常供氣情況下,基于安全考慮 |
30 |
吹灰作業(yè)時(shí)最大電耗(KW) |
0.4 |
基于安全考慮 |
31 |
工作噪聲(db) |
≤80 |
包括控制系統(tǒng)電耗 |
32 |
工作環(huán)境溫度(℃) |
-40~65 |
|
33 |
作用距離 |
6-7米 |
|
34 |
有效聲壓等級(jí) |
爐內(nèi)≥160dB≤80爐外 |
鞏義中科機(jī)械生產(chǎn)的ZKD-36型燃?xì)饷}沖吹灰器自動(dòng)化程度高,可靠性好,安全性能高,基本免維護(hù),使用成本低,深得廣大用戶的信賴,公司優(yōu)質(zhì)一流的售后服務(wù)為廣大用戶免除了后顧之憂,是傳統(tǒng)鍋爐吹灰器更新?lián)Q代最佳選擇。
三、各種形式吹灰器性能比較
一)、蒸汽吹灰器:
1、屬于傳統(tǒng)吹灰系統(tǒng),純機(jī)械傳動(dòng),長(zhǎng)期受熱易磨損,吹灰桿長(zhǎng)期受熱容易變形、卡死,從而失去吹灰功能,故障率高,自動(dòng)化程度低,維護(hù)工作量特別大,需要經(jīng)常更換傳動(dòng)部件和噴管。以30萬(wàn)機(jī)組670噸鍋爐為例,每年的維護(hù)成本大約在50萬(wàn)左右。
2、由于蒸汽吹灰器采用蒸汽作為吹灰介質(zhì),增加了煙氣中水分的含量,極易造成二次積灰;對(duì)受熱面管束沖刷嚴(yán)重,容易發(fā)生爆管等安全事故。
3、能耗高,由于蒸汽吹灰器采用蒸汽作為吹灰介質(zhì),而蒸汽本身是需要成本的,所以無(wú)形中給供熱企業(yè)增加了成本。以670噸循環(huán)流化床鍋爐為例,每年光吹灰用的蒸汽消耗大致在30萬(wàn)左右。
二)、聲波吹灰器:
1、屬于淘汰產(chǎn)品,使用范圍差,只對(duì)新裝鍋爐和經(jīng)過(guò)檢修的鍋爐有效,而且只有短期效果,中后期效果很差。
2、吹灰能量低,僅靠聲音的微震作用進(jìn)行吹灰,效果很差。
3、持續(xù)180分貝以上的噪音對(duì)人體有害,不符合環(huán)保要求。
4、膜片需要經(jīng)常更換,維修成本高,更換一個(gè)膜片需要一萬(wàn)多元。
三)、燃?xì)饷}沖吹灰器:
1、屬于現(xiàn)階段鍋爐吹灰更新?lián)Q代新產(chǎn)品,自動(dòng)化程度高,采用彩色觸摸屏和PLC控制,可以實(shí)現(xiàn)分時(shí)、定時(shí)、循環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)人性化操作??刂乒癫杉F(xiàn)場(chǎng)的流量信號(hào)、壓力信號(hào)通過(guò)數(shù)字顯示儀進(jìn)行顯示,并輸入到PLC(PLC采用西門子S7系列)內(nèi)。PLC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種模式任意控制,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)對(duì)某一組或自動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)自動(dòng)吹掃。每一組的充氣時(shí)間,各組之間的運(yùn)行時(shí)間間隔可通過(guò)彩色人機(jī)觸摸屏任意調(diào)整,整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障自動(dòng)檢測(cè)及聲光報(bào)警,具有完整的連鎖、保護(hù)和自診斷功能。
2、吹灰效率高,燃?xì)饷}沖吹灰器是采用乙炔和空氣按照一定的比例混合后,用高能點(diǎn)火器點(diǎn)燃混合氣體,在高湍流狀態(tài)和可調(diào)脈沖頻率基礎(chǔ)上產(chǎn)生強(qiáng)波射氣流,同時(shí)伴有沖擊波和熱輻射,是綜合應(yīng)用特性氣體的動(dòng)能、熱能和聲能綜合能量吹灰。對(duì)各種松散灰、灰垢、粘稠灰、結(jié)焦、結(jié)垢均有顯著效果。
3、安全性能高,燃?xì)饷}沖吹灰器采用回火阻止器、兩套單向電磁閥、兩套單項(xiàng)逆止閥作為止回裝置,在混合點(diǎn)火系統(tǒng)內(nèi)部也設(shè)置了有效的止回裝置(共6級(jí)防回火裝置),可以有效防止爆燃?xì)怏w回流;安全性能極高。
4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可實(shí)現(xiàn)一鍵操作。
5、系統(tǒng)可靠性高,穩(wěn)定性好,基本免維護(hù);使用成本低,以75噸循環(huán)流化床鍋爐為例,每年的使用成本大致在1萬(wàn)元左右;670噸鍋爐使用成本大致在18萬(wàn)元左右。
四、安全性能綜述
1、乙炔瓶布置:鞏義市中科大吹灰器公司燃?xì)饷}沖吹灰系統(tǒng),使用的燃?xì)鉃閲?guó)標(biāo)瓶裝乙炔氣體,根據(jù)鍋爐大小,每臺(tái)鍋爐配置2-4瓶,乙炔瓶設(shè)置在鍋爐平臺(tái)或零米位置,放置在專用乙炔柜內(nèi)。通過(guò)Ф20mm的無(wú)縫鋼管作為乙炔輸送管道,只有在工作時(shí)乙炔管道內(nèi)才有乙炔氣體,停止工作后乙炔瓶處于關(guān)閉狀態(tài),管道內(nèi)并無(wú)乙炔氣體留存,所以沒(méi)有安全隱患。
2、乙炔和空氣的混合比為1/10,混合室的容積為7.5升,每次混合時(shí)間為3秒,只有微量乙炔氣體進(jìn)入混合室內(nèi)(不影響爆燃威力),而且混合室和點(diǎn)火室都屬于開(kāi)口容器,爆燃?xì)怏w從混合到點(diǎn)火,到進(jìn)入進(jìn)入脈沖發(fā)生器,直至作用于受熱面,只有3秒時(shí)間。沒(méi)有安全隱患。
3、乙炔氣體管路安裝兩套不銹鋼電磁閥(規(guī)格為2W—160-15),乙炔氣體管路同時(shí)安裝兩套逆止閥(型號(hào)為DN15),以控制進(jìn)氣時(shí)間和防止可燃?xì)怏w回火,保證操作安全。
乙炔管路安裝不銹鋼回火阻止器一套,防止爆燃?xì)怏w回火;在混合室和點(diǎn)火室之間采用安裝在爆燃?xì)廨斔凸苈飞系幕炫渥柚蛊鞣乐贡細(xì)怏w回流,保證安全運(yùn)行。總共設(shè)置6道以上防回火裝置,做到萬(wàn)無(wú)一失。
4、系統(tǒng)安裝自檢乙炔泄露報(bào)警裝置,超壓、超溫聲光報(bào)警裝置,發(fā)現(xiàn)故障,系統(tǒng)自動(dòng)切斷電源。能有效避免事故發(fā)生。
五、智能燃?xì)饷}沖吹灰器性能保證及安全承諾
設(shè)計(jì)使用壽命
1、主體≥10年:
2、年連續(xù)使用小時(shí)數(shù)≧8500小時(shí);易損件使用壽命>3年
3、安全性:無(wú)未燃?xì)怏w進(jìn)入鍋爐煙道,無(wú)爆炸壓力釋放隱患。
4、使用性能:
5、有效沖擊強(qiáng)度≧600KJ;
6、有效聲壓等級(jí)≥160dB:
7、能根據(jù)積灰種類對(duì)脈沖沖擊波強(qiáng)度任意可調(diào),保證鍋爐煙氣
通道暢通。
8、按照規(guī)程操作,保證鍋爐尾部受熱面無(wú)積灰、堵灰現(xiàn)象,積灰清除率達(dá)到90%以上。保證吹灰器投運(yùn)后,其工作范圍內(nèi)無(wú)明顯積灰。提高鍋爐現(xiàn)有運(yùn)行參數(shù)。吹灰系統(tǒng)運(yùn)行一個(gè)月后排煙溫度降到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
9、設(shè)備運(yùn)行期間,對(duì)鍋爐煙道對(duì)流受熱面管組不產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
10、設(shè)備運(yùn)行期間不損壞爐墻。不對(duì)受熱面、保溫層產(chǎn)生沖刷、腐蝕、損壞,不影響加熱爐正常運(yùn)行。
11、設(shè)備運(yùn)行期間不損壞受熱面管束。
12、設(shè)備運(yùn)行期間不對(duì)人體產(chǎn)生任何危害。
13、完好性:
1)、主要設(shè)備完好率≥99%;
2)、系統(tǒng)靜密封點(diǎn)泄露率≦0.055;
3)、系統(tǒng)動(dòng)密封點(diǎn)泄露率≤0.1%;
4)、系統(tǒng)不漏氣合格率≥99%。
5)、吹灰器故障率不高于5次/年
6)、設(shè)備運(yùn)行期間爐外噪聲:≤80dB。低于國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)范圍。
7)、振動(dòng):無(wú)明顯振動(dòng)。
8)、設(shè)備能防止氣路系統(tǒng)受到較大沖擊及乙炔氣管路回火等問(wèn)題,確保絕對(duì)安全;保證吹灰器在鍋爐額定負(fù)荷和允許超負(fù)荷情況下穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行。
9)、控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)空氣流量、乙炔氣流量調(diào)節(jié)以及吹灰參數(shù)(如:充氣時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)間、間隔時(shí)間、脈沖次數(shù)、脈沖次序等)實(shí)時(shí)調(diào)整的功能;
10)、控制系統(tǒng)就地操作采用先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)的觸摸屏作為系統(tǒng)的人機(jī)交互操作界面,用于顯示各種必要的信息。通過(guò)觸摸屏幕可完成各種設(shè)
置工作,能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)的運(yùn)行要求并能隨時(shí)切換。
控制系統(tǒng)在工作時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況在系統(tǒng)中選擇與之匹配的程序進(jìn)行工作,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)多次、多點(diǎn)多次,各點(diǎn)間任意組合循環(huán)作業(yè),能夠在工作狀態(tài)下在線檢測(cè)出當(dāng)前故障,并通過(guò)畫(huà)面直讀排除故障辦法。操作簡(jiǎn)單、明了。
六、技術(shù)參數(shù)
1、可燃?xì)夥N類:國(guó)標(biāo)瓶裝乙炔氣(2瓶,由業(yè)主自備)
2、可燃?xì)鈮毫Γ?.1—0.15 MPa
3、空氣壓力:0.1-0.25 Mpa,氣源流量不小于0.5m3/min
4、空氣消耗量≦200m3/h
5、系統(tǒng)工作壓力(瞬時(shí)):<0.8MPa
6、系統(tǒng)工作溫度:<100度
7、脈沖發(fā)生器規(guī)格:Ф325X1050 mm(吹灰器爐墻開(kāi)孔尺寸Ф180mm)
8、系統(tǒng)電源電壓:220V
9、電源頻率:50Hz
10、點(diǎn)火間隔范圍:3—30 s
11、點(diǎn)火電極間隙:0.1—0.5 s
12、點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間:<2.5 s
13、點(diǎn)火功率:<30 W
14、運(yùn)行時(shí)最大功率:0.5KW (間隔運(yùn)行)
七、經(jīng)濟(jì)效益分析
1、燃?xì)饷}沖吹灰器使用成本極低:按670t/h鍋爐安裝使用100臺(tái)智能燃?xì)饷}沖吹灰器計(jì)算:(吹灰器臺(tái)數(shù):100,瓶裝乙炔氣75元/瓶,單臺(tái)脈沖發(fā)生器每次乙炔消耗量25g,每臺(tái)蒸汽吹灰器每次吹灰蒸汽消耗量100Kg,每噸蒸汽成本80元)
脈沖吹灰器:每班用100(安裝臺(tái)數(shù))*35g(每炮乙炔消耗量)*0.04(每g價(jià)格)=96元,每天按照三班操作,乙炔使用成本為:300元左右,每年的使用成本不超過(guò)十五萬(wàn)元。
燃?xì)饷}沖吹灰器基本免維護(hù)。
2.蒸汽吹灰器: 使用蒸汽吹灰器,每次汽耗量為60-120kg/min,每次吹灰時(shí)間為1-3分鐘,按照每天吹灰三次,單臺(tái)吹灰器消耗蒸汽按最低消耗量為2(工作時(shí)間)*3(工作班次)*60kg(每次蒸汽消耗量)(即360kg),100臺(tái)吹灰器的日蒸汽消耗量為36000kg,即36噸,每噸蒸汽每小時(shí)的耗煤按160kg計(jì)算,每天消耗原煤為5.76噸,每年(每年按10個(gè)工作月計(jì)算)消耗原煤576噸,按照每噸煤700元計(jì)算,每年100臺(tái)蒸汽吹灰器消耗為403200元。 蒸汽吹灰器由于其機(jī)械特點(diǎn),經(jīng)常受熱變形,卡死。維修率很高,每年維修費(fèi)用大致在50萬(wàn)元左右。累計(jì)消耗大致為100萬(wàn)左右,這是每年用蒸汽吹灰的直接消耗。
3..聲波吹灰器每臺(tái)的價(jià)格大概是2萬(wàn)元左右,更換一次膜片需要1萬(wàn)多,維修成本極高。
綜上所述,使用燃?xì)饷}沖吹灰器節(jié)能、減排、增效的效果十分明顯。