产品概述:
XT—18型智能燃气脉冲吹灰器是国家重大科研攻关项目、专利产品,是一种最新型的先进吹灰设备。它是老式长杆吹灰器(蒸汽)、短杆吹灰器(蒸汽)、钢珠吹灰器、次声波吹灰器以及大喇叭口(声波)吹灰器的替代产品,是目前吹灰领域的一次重大突破。
本产品利用燃烧脉冲实现锅炉受热面的除灰,是新一代高效节能、环保吹灰技术。
通过在多种锅炉上的推广使用,这种吹灰方式成功地以“脉冲干吹”取代了传统的“蒸汽湿吹”,从根本上解决了“蒸汽湿吹”所存在的问题。避免了因湿吹而导致的烟气湿度增大,极大地提高了吹灰效率,降低了管道腐蚀速度;减少维修次数;大幅度的降低排烟温度和降低烟气阻力;提高了热效率,增大机组出力,降低运行成本;解决了锅炉长期积灰结焦的老大难问题。较大地提高了企业的综合经济效益,是升级换代的最新吹灰产品。
可广泛应用于燃煤、燃气、燃油、垃圾焚烧、各种余热利用等锅炉的受热面吹灰。
工作原理及使用特点:
利用可燃气体(煤气、乙炔、天然气、石油液化气等)与空气按一定比例混合产生特性气体,在高湍流状态和可调脉冲频率基础上,通过燃烧混合气体产生强波射气流,同时伴有冲击波和热辐射,它综合应用气体的动能、声能和热能进行除灰。
XT—18型智能燃气脉冲吹灰系统包括运行控制、保护、点火、流量测控、管道、燃烧器及脉冲输出管道等几个主要部分。其系统可根据锅炉现场的实际情况,灵活地布置在某一平台上。为保证调试方便,点火系统可设置手动与自动两档。控制器有点火次数和点火时间间隔设置,可使运行自动进行和停止。燃气脉冲吹灰装置的运行参数按现场实际设计要求给定,但可根据锅炉受热积灰和腐蚀程度等因素在调试时适当变动。
所有使用的锅炉都存在一定的积灰,根据不同的积灰情况,可燃气体和空气的比例也不一样,所以燃烧气体产生的压力也不一样,但都被限制在一定的范围内,一般情况都在 0.6MPa 左右。
系统参数 :
参数名称 |
单位 |
数值 |
系统电源电压 |
v |
380 |
点火单元
|
电源电压 |
v |
220 |
电源频率 |
Hz |
50 |
点火间隔范围 |
s |
3—30 |
点火电极间隔 |
s |
0.1 — 0.5 |
点火持续时间 |
s |
1 - 20 |
点火功率 |
w |
< 30 |
燃气消耗量 |
m3 /h |
< 3.5 |
空气消耗量 |
m3/h |
< 200 |
燃气压力 |
MPa |
0.1 - 0.15 |
空气压力 |
MPa |
0.1 - 0.25 |
爆燃气 |
作用距离 |
m |
2 - 7 |
作用范围 |
m3 |
10 - 45 |
冲击强度 |
KJ |
500 - 800 |
声波频率 |
Hz |
30 - 200 |
有效声压等级 |
dB |
≥ 160 炉外≤ 80 |
系统设计:
1、设计原则:根据不同的锅炉积灰情况,确认积灰参数,根据锅炉吹灰部位确认环境参数,根据现场环境确认安装实用性。对于各种类型锅炉和不同类型积灰,可以选择合适的装置类型,获得适当的脉冲能量,实现优化配置。
2、混合单元:设计安装有多道电磁阀、逆止阀和阻火器,既具有混合燃气和空气的作用,同时具备防止爆燃气体回火的功能。实现整个吹灰系统安全可靠的运行。
3、点火单元:主体为密封罐体,内部设有高能点火器、防回火结构及疏水装置,设计安全系数5-8 倍。高能点火器采用我国航空航天工业最新产品,远远高于高压线圈式点火器(火花塞)的使用性能。
高能点火器与火花塞的性能比较
高能点火器 |
高压线圈式点火器(火花塞) |
点火能量高,可达 1.2 - 1.5 焦耳。 |
点火能量低,只有 30 - 50 毫焦。 |
点火可靠性强,点火电咀采用半导体材料,本身有自洁功能,无积炭现象产生,耐水、耐油、耐酸碱,适应环境强。 |
点火可靠性差,适应环境差,易积炭。 |
工作时放电,输出电压低,不会对人体造成损害。 |
连续放电,输出电压高达万伏以上,一旦接触会对人体造成损伤。 |
使用寿命长,平均点火寿命在 20 - 50 万次,正常吹灰使用可达三年以上。 |
使用寿命短,平均点火寿命在 3 万次以下,正常吹灰使用仅达两个月左右。 |
4、脉冲发生器:开口容器,内部设计有稳流装置。设计吹灰能量可调范围余地大。用于高能 气体的膨胀和吹灰气体能量的集中与释放,是主要的吹灰部件。
5、管路系统:该系统主要由燃气管道、空气管道、混合气管道及配备的阀门和测量仪表组成,通过调节阀门控制不同的可燃性气体与空气的混合比例,以达到最佳的空燃比和效果。
6、控制单元:通过压力、温度、阀门开度及流量信号的采集分析,设定最佳空气与燃气比值,控制发生点火信号,调节时间间隔及频率,反馈脉冲除灰效果。该单元有上位机远程控制、就地自动控制、现场控制等多种控制形式,控制方式根据用户需要选定,可一柜一炉式控制,也可一柜多炉式控制。
系统一般采用现场自动控制,由可编程控制器( PLC )控制系统工作的全过程,吹灰系统可自动、手动,也可循环作业,实现个性化操作。程序控制柜防护等级达到 IP55 ,安全可靠。
五、应用效果及经济效益分析:
根据我公司多年来在燃煤、燃油、燃气、垃圾焚烧等各种锅炉上的实践证明,效果明显,经济效益显著,运行可靠,操作维护简单,自动化程度高。具有很好的推广应用价值。以 220T/H ( 50MW 机组)燃煤锅炉安装上 XT — 18 型燃气脉冲吹灰器为例进行经济效益分析:
1、运行 25 天后,烟气阻力平均可下降 280Pa 左右,排烟温度下降 5 - 15 ℃ 左右,根据烟气阻力的下降和排烟温度的下降情况分析,热效率可提高 0.7% 左右。每吨蒸汽每小时的耗煤按 150Kg ,热效率按提高 0.7% 计算, 220T/H 锅炉每天可节煤:
150 × 0.007 × 220 × 24=5544 ( Kg )( 5.54T )
一年按运行 300 天计算,可节煤:5.54 × 300=1516 ( T )
按郑州地区的煤价 510 元 /T 计算,每年可节煤合人民币:
510 × 1516=773160 元( 77.3 万元)
2、按正常情况下,使用锅炉每 3 个月小修一次,每年小修 4 次,每次 5 天左右,使用 XT — 18 型燃气脉冲吹灰器后,锅炉每年可减少小修 2 次以上。每次小修所用的人力、物力再加之重新点火一应费用可达 3 万元左右,每年按 2 次计算,可直接节省人民币 6 万元左右;
3、220T/H 锅炉( 50MW 机组)按每年减少两次小修计算,每次5天, 2次共需10天,也就是说,使用 XT—18 型燃气脉冲吹灰器后, 50 MW 机组每年可增加 10 天运行时间。按 80% 负荷运行每小时可发电:
5 万× 0.8=4 (万 KW )
每天可发电: 4 万× 24=96 (万 Kw · h )
10 天可发电: 96 万× 10=960 (万 Kw · h )
按郑州地区网上送电价格每度 0.305 元计算
10 天发电量合人民币:0.305 × 960 万 =292.8 (万元)
按一般电厂 12% 的利润率计算
直接利润可达:292.8 × 0.12=35.13 (万元)
4、锅炉装上 XT — 18 型燃气脉冲吹灰器后,不仅减少了小修次数,同时也延长了中修和大修的周期,延长了锅炉的使用寿命,增加了企业的综合效益;
220T/H 锅炉装上 XT — 18 型燃气脉冲吹灰器后,仅以上 1 、 2 、 3 款的直接经济效益每年就达:
77.3+6 +35.13=118.43 万元
实践证明锅炉使用 XT — 18 型燃气脉冲吹灰器后,可提高锅炉的热效率,降低运行成本,降低劳动强度,改善工作环境,增加企业效益,是目前锅炉除灰行业升级换代的先进吹灰设备,真正达到高校、节能、环保、增收的效果。
六、本公司生产以下两种控制方式的吹灰器:
(一)、智能集中式控制:
1、控制系统达到:
①、 较强的抗干扰能力,保证设备正常运行。
②、 可以实现空气流量、乙炔气流量调节以及吹灰参数(如:充气时间、点火时间、间隔时间、脉冲次数、脉冲次序、激波强度等)实时调整的功能;
③、 操作采用先进、优质的触摸屏作为系统的人机交互操作界面,用于显示各种必要的信息。通过触摸屏幕可完成各种设置工作,能够实现手动、自动的运行要求并能随时切换。
④、 控制系统在工作时,可根据实际情况在系统中选择与之匹配的程序进行工作,实现单点多次、多点多次,各点间任意组合循环作业。
⑤、 能够在工作状态下在线检测出 哑炮、乙炔压力低于工作范围等 当前运行故障,实时提供声光报警 显示 ,并通过画面直读达到排除故障,操作简单、明确。
⑥、 PLC 采用西门子产品,性能可靠,扩展性强。
⑦、与主控系统采用 Profibus - DP 模块进行通讯,连接方便,抗干扰能力强, 可以实现在 DCS 上就能对吹灰器实施远程多项操作。
2、程序工作步骤:
①、启动自动程序按钮,触摸屏显示乙炔压力是否正常;
②、第一组吹灰器风机自动启动,约 15 秒后乙炔电磁阀自动打开,进气约 3 秒,电磁阀自动关闭,间隔 0.5 秒后高能点火器自动点火,工作完毕风机自动停止;
③、间隔约 10 秒后程序自动进入第二组工作,以此类推。全套系统自动运行。工作期间无人为干预。
④、在工作中,如有一组出现运行故障,程序自动报警,运行程序会自动转入下一组工作。
⑤、程序运行结束,总电源自动关闭。
3 、防止管路腐蚀的措施:
采用锅炉二次进风(或高压风机送风),在所有喷嘴的后部安装进风口。
控制步骤:
①、在总进风管路处加装不锈钢电磁阀;
②、在吹灰器工作时,电磁阀关闭,送风停止;
③、在吹灰器停止工作时,电磁阀打开,二次风不断送入各喷嘴内,阻止炉内燃烧的有害气体不流入和存留在喷嘴内,起到防止腐蚀和保护喷嘴的作用。
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