[发明专利]一种炉膛吹灰装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉膛吹灰装置，特别是一种采用冰丸作吹灰介质的炉膛吹灰装置。

背景技术

炉膛结渣的对电站锅炉运行的影响主要表现在渣层覆盖受热面，减少了炉膛的吸热量，造成炉膛出口烟温上升，而炉膛出口烟温的升高与结渣的发展互为促进因素，这种正反馈机制表明，炉膛结渣一旦超过一定的限度而不及时干预，结渣过程就可能失控而无限发展下去，炉内运行参数也由此发生一系列变化，包括炉膛出口烟温逐渐上升、烟气中的氮氧化物含量逐渐增高、烟气中三氧化硫含量逐渐增高等，进一步诱发一系列不良后果或恶性事故，比如：过热器结渣造成水平烟道堵塞、过热汽温失调、高温腐蚀加剧造成水冷壁或过热器爆管、尾部受热面低温腐蚀加剧造成省煤器爆管、低温粘结灰加速生成造成低温烟道堵塞、排烟温度升高造成热效率下降等，运行案例中甚至还出现过流渣堵塞冷灰斗的极端结渣工况的报道。

炉膛结渣有四种类型：(1)机械粘结——半熔化状态的细粒飞灰在受热面表面堆积而形成疏松的灰污层；(2)沉积物粘结——燃料中的碱金属氧化物在高温烟气中升华后，凝华在受热面壁面上，或由于粘结灰层中灰粒互相产生化学作用而形成低熔点化合物，形成粘结性沉积层，有时可见灰粒粘在沉积层外表面；(3)密实粘结层——这是由于灰粒之间在炉内气氛下相互作用而被烧结成密实的积灰层，它有较高的机械强度；(4)液态渣层——渣层表面温度较高时，部分灰粒熔化成液态，不断粘结沉积下来的灰粒，使灰渣层变厚，灰温进一步升高，导致恶性循环，形成液态流渣。

炉膛结渣是一个非常复杂的过程，影响因素很多。对于燃煤电站锅炉，如果燃煤具有较高的灰分和硫分、较低的灰熔点、炉内局部出现还原性气氛、燃烧负荷偏高、炉内空气动力场失调等情况，都可能诱发炉膛的结渣，因此，对炉内结渣目前还不能从炉膛的原始设计上就得到完全控制。所以，以炉膛出口烟温为控 制指标，在运行中及时对炉膛内的受热面(水冷壁)进行吹灰(除渣)操作，是电站锅炉尤其是大型电站锅炉运行中的一个关键问题。

现有的炉膛吹灰装置，在性能上各有特点：水射流吹灰器对各种类型的炉膛结渣都有较好的吹灰效果，但会对受热面金属产生反复的热冲击，导致水冷壁可能出现水循环障碍并造成管壁的热疲劳，吹灰期间大量的水耗使得锅炉的负荷和热效率急剧下降；蒸汽吹灰器通常采用长伸缩结构，热态运行可靠性低，对炉膛结渣类型中的密实粘结层和液态渣层的吹灰效果很差；压缩空气吹灰器和蒸汽吹灰器类似，但由于气源压力相对较低，炉膛吹灰效果不及蒸汽吹灰器。以上三种吹灰方式有一个共同缺点，这就是在吹灰操作时段，由于大量吹灰介质引入炉膛，造成炉内温度急剧下降，干扰燃烧的稳定性，同时吹灰时段内锅炉的出力显著降低。

现有的各种炉膛吹灰装置，在性能上还存在着另外一个重大缺陷：在吹灰介质流量处于可接受的范围的约束条件下，气体射流或水射流的射程有限，对于大容量锅炉而言，炉膛截面尺寸很大，吹灰运作只能是将吹灰器喷口通过某侧面的炉墙上的吹灰口伸入炉膛，再回吹本炉墙的方式(长伸缩式吹灰器可以吹扫对面炉墙的局部区域)，一个吹灰口只能顾及炉墙的某个特定的局部区域，这不可避免地造成了大面积的吹灰死角的存在，炉膛吹灰也就不可能彻底完成，特别是当严重结渣的部位没有预先设置吹灰口时，吹灰死角这一缺陷就更加明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉膛吹灰装置，用以解决炉膛吹灰时段的燃烧稳定性变差和锅炉出力下降的问题，同时也为了解决炉膛吹灰死角的难题。