660MW机组空预器声波吹灰器可行性研究报告

*****发电有限责任公司660MW机组锅炉空预器安装声波吹灰器可行性
气泵接头
研究报告
无电沉镍批准:
审核:
初审:
阴极保护防腐编制:
*****发电有限责任公司
2014年05月
*************发电有限责任公司
660M W机级组锅炉安装空预器声波吹灰器
一、前言
水咀(一)项目名称:660MW机组锅炉空预器安装声波吹灰器可行性研究报告
(二)项目性质;技术改造定时药盒
(三)可研编制人;
(四)项目负责部门;设备管理部
(五)项目负责人:
二、项目提出的背景及改造的必要性
(一)可行性研究单位:*****发电有限责任公司
(二)项目提出的背景
***电有限责任公司#3、#4机组容量为660MW,配套东方锅炉(集团)股份有限公司生产的型号为DG2000/26.15-Ⅱ2型锅炉,其配备两台根据美国C-E预热器公司技术设计和制造的 LAP13494/1900型三分仓回转式空气预热器。空预器转子直径13494mm,转子高度在脱硝改造后为2550mm。换热元件共分三层,从上至下三层换热元件高度分别为800mm、800mm、950mm。烟气侧进出口为5410mm×13258mm,二次风进口尺寸为5410mm×13258mm。
每台空预器原装有1台半缩式吹灰器,装在烟气侧热端。蒸汽吹灰器耗汽量为约83Kg/min。冷端装有1台双介质吹灰器。
鉴于#3、#4炉脱硝设备投运之后,由于氨逃逸等问题而生成NH4HSO4引起了空预器严重堵塞问题。2013年4月至2013年12月期间,#3机组空气预热器脱硝改造后在机组负荷660MW 情况下,烟气侧差在1600Pa左右,经过8个月的运行,空预器的烟气侧差压增加到4500Pa,差压增加迅速。空预器差压的迅速增涨,引起风烟系统内部负压过大,严重影响到了锅炉设备的安全稳定运行。所以需要对#3锅炉空预器的吹灰方式进行改造。以解决我厂#3锅炉空预器的差太增大迅速的问题。
(三)项目进行的可行性和必要性
3.1空预器堵塞导致风机电流增加,造成新风一次风、二次风温度过低,从而造成不节能和排烟温度升高,严重时会影响机组带负荷能力甚至不得不停机进行换热元件冲洗。存在较大的运行安全隐患。
3.2 调研过程中已有多家电厂加装了可调频高声强声波吹灰器,使用现有蒸汽吹灰器为辅助手段,空预器压差涨幅缓慢,一个检修周期内空预器未出现堵塞情况,有效地保障了机组的带负荷能力及稳定运行。
下图为华电邹县电厂600MW机组#6炉空预器安装可调频高声强声波吹灰器后的压差数据曲线:
邹县电厂#6机组空预器安装可调高声强声波吹灰器后压差数据图
该吹灰器技术参数如下:
3.3 “奥笛”可调频高声强声波吹灰系统由控制系统、气路系统和高声强声波发生系统组成。控制系统内PLC接收到气路系统压力开关的信号后,打开电磁阀给高声强发生器供气,同时单片机发出已设定好的频率、幅值信号,经功率放大器放大后输入给高声强发生器发出声波。
可调频高声强声波吹灰器的吹灰机理:
机理: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,将会产生共振效应,这两种效果将更加明显。在高声强声波吹灰器除垢过程中,第一种固体声波是固体中微小质量的振动,在高强声压下,高强度声波能量将被灰渣颗粒吸收,使其灰渣表面发生形变、疏松、破碎。这个逐渐变化的过程是灰渣积累吸收声能的过程,一旦灰渣表面产生微小裂隙,声波便沿着裂隙将振动状态传入,进而发生结渣颗粒与受热面剥离的现象。第二种效果使附着在换热器表面的硬垢被来回地推拉,使其不断地压缩和伸张,因为声波对表面硬垢的反复作用,每秒钟达数十次到数百次,使其因声疲劳而断裂,并逐步松动、脱落。可调频强声波吹灰器在锅炉吹灰应用的优点:
1、高声强声波能量高,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。保持换热元件清洁,使烟道畅通,提高换热效率。
2、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,起到了预防积灰的作用,吹灰效果好。
赤纬角计算公式3、高声强声波吹灰器声波频率覆盖范围大,可针对积灰空间内部任意形式的积灰设定最佳吹扫频率。
(四)原设备状况
空预器原装有2台半缩式吹灰器,但由于氨逃逸等问题而生成NH4HSO4引起了空预器严重堵塞,现有吹灰方式不能满足空预器正常运行
三、改造方案
#3、#4机组空预器声波吹灰器详细改造施工方案如下:
1、在空预器内部安装专业号筒,采用H型钢作为号筒支撑,与空预器壳壁焊接,号筒安装结束后使用#10槽钢进行加固(与烟道支撑焊接)。烟气侧热端顺流布置一台,二次风侧冷端顺流布置一台;
2、号筒外接声波发生器及相应管路阀门组件用以控制吹灰器工作气源。控制系统由控制柜及相应电缆组成,可接入DCS实现远程启、停,运行指示及故障显示功能;
3、原蒸汽吹灰器根据转子转动方向作相应改动。根据声波吹灰器厂家建议,确保蒸汽吹灰器的位置在声波吹灰器之后。即在空预器工作时,声波对换热元件作用后可立即投运蒸汽吹灰器可将换热元件通道内夹杂的剩余灰垢通过动能吹除;
4、具体实施参考下图:

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