鍋爐除塵器積灰分析及解決方法

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【摘要】通過對塔什店火電廠7號爐除塵器積灰原因分析、探討，確定了治理方案，并于2000年實施治理，后來又進(jìn)行了完善，使#7爐除塵器積灰問題得到了徹底解決，有效地避免積灰給機(jī)組帶來的不利影響，保證機(jī)組長周期運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】除塵器、積灰、文丘里煙道、最優(yōu)尺寸、擴(kuò)張角、煙氣流速、改造
一、前言
我廠#7鍋爐除塵器為MCS-3400型麻石濕式除塵器，自安裝運(yùn)行后，內(nèi)部積灰嚴(yán)重。積灰部位在除塵器進(jìn)口、切向過渡段以及進(jìn)入除塵器水膜處1/3段，形成積灰高度2米左右，且除塵器底部也形成了大量積灰。積灰問題破壞了除塵器筒內(nèi)的動力場，除塵器阻力增大，引風(fēng)出力下降，影響了鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。同時，大量積灰使清灰工作勞動強(qiáng)度加大。該問題已成為鍋爐運(yùn)行、檢修的一個突出問題。經(jīng)長觀察、測量、分析，該除塵器每次積灰情況大致相同，而且無論如何調(diào)整水量，積灰情況也沒有改變，檢修人員對可能造成積灰的其它因素進(jìn)行了多次查找、檢修，積灰情況也未得到改善。最后，確定除塵器進(jìn)口文丘里煙道尺寸誤差過大，不符合最優(yōu)尺寸，造成積灰問題。因此，我們著手對文丘里煙道出口（即除塵器主筒進(jìn)口）尺寸進(jìn)行了改造。
二、分析、計算及解決辦法
下面是我廠矩形文氏煙道的俯視示意圖，由漸縮管、喉部及漸擴(kuò)管組成。含塵氣流進(jìn)入漸縮管，氣流速度逐漸增加，在喉部氣流速度最高，氣流在漸擴(kuò)管內(nèi)速度逐漸降低，靜壓得到一定的恢復(fù)，所以流速的降使除塵器很容易積灰。未改造前文氏煙道各部分尺寸測量為：漸縮部分L1=1.8m A1=1.6m、漸縮段進(jìn)口高度H1=2m；漸擴(kuò)部分L2=4.2m、A2=1.0m，漸擴(kuò)段高度H2=1.65m；喉部長度L0=0.05m，喉部寬度A0=0.5m，喉部高度H0=1.5m。從空氣動力的角度分析，文氏管各部分尺寸存在最優(yōu)尺寸的選擇。所以必須對原文氏煙道各部分尺寸進(jìn)行校核。
 1、校核時，按鍋爐滿負(fù)荷單臺文氏煙道處理煙氣量情況進(jìn)行，并以當(dāng)量直徑的方法計算。因喉部長度極短，可認(rèn)為無喉部長度L0。實際測量喉部流速v0=48m/s，單臺處理煙氣量Q0=128304m3/h。喉部截面：0.5×1.5=0.75m2，當(dāng)量直徑Φ0=0.98m；漸縮段進(jìn)口截面：A1 H1=1.6×2=3.2m2，當(dāng)量直徑Φ1=2.02m；漸擴(kuò)段出口截面：A2 H2=1.0×1.7=1.7m2，當(dāng)量直徑Φ2=1.47m。所以，對文氏煙道最優(yōu)尺寸校核情況如下：
（1）喉部當(dāng)量直徑 = 
實測漸縮管擴(kuò)張角 =30°，漸縮管的長度 按入口當(dāng)量直徑 及喉部當(dāng)量直徑 確定：
（2）  
實測漸擴(kuò)段的擴(kuò)張角α2=10°，漸擴(kuò)段煙道長度 根據(jù)出口直徑 及喉部當(dāng)量直徑 確定：
（3）  
2、從以上對文氏煙道的校核計算可以看到：漸縮段長度 為1.95m、喉部的尺寸當(dāng)量直徑 為0.977m，漸擴(kuò)段煙道長度 為2.5m。而實測漸縮段長度L1=1.8m，喉部當(dāng)量直徑Φ0=0.98m，漸擴(kuò)段長度L2=4.2m。所以，漸縮段、喉部實測尺寸與最優(yōu)尺寸校核誤差很小，能夠滿足最優(yōu)尺寸的選擇要求。漸擴(kuò)段校核長度與實測長度相差1.4m，不能滿足其最優(yōu)尺寸的選擇要求。為了滿足文氏煙道漸擴(kuò)段實測長度為最優(yōu)尺寸，必須減小漸擴(kuò)段出口尺寸，即減小漸擴(kuò)段擴(kuò)張角α2和出口當(dāng)量直徑Φ2，并換算為矩形煙道尺寸，其高度不變，只減小寬度值，以滿足最優(yōu)尺寸要求。具體減小數(shù)值 （擴(kuò)張角）、 （出口當(dāng)量直徑）及漸擴(kuò)段出口寬度 確定情況如下：
漸擴(kuò)段擴(kuò)張角一般取為 =6°--7°，根據(jù)漸擴(kuò)段最優(yōu)選擇式，出口當(dāng)量直徑 可由擴(kuò)張角 、喉部當(dāng)量直徑 及漸擴(kuò)段長度L2確定。
 =6°漸擴(kuò)段出口當(dāng)量直徑： =  1.3m。
所以漸擴(kuò)段出口截面應(yīng)為：( /2)2π=(1.3/2)2×3.14=1.32m2。
 以矩形文氏煙道漸擴(kuò)部分出口高度不變條件下，計算其寬度 =1.32/1.7=0.776m。
因此，實測寬度為1m，其寬度差值為ΔA=0.224m。
3、根據(jù)以上分析、計算，在#7鍋爐大修中，將除塵器文氏煙道漸擴(kuò)部分出口處的寬度由原1000mm縮小為776mm。具體方法是從文氏煙內(nèi)側(cè)沿喉部至漸擴(kuò)部分出口處縮小擴(kuò)張角到6°，并確保出口寬度為776mm?？s口所使用的框架為100mm的扁鐵，模板為厚度3mm的鋼板?？s口框架、模板做好后，其內(nèi)部澆灌混凝土形成一體，對解決#7爐除塵器積灰問題的改造完工。從改造的實質(zhì)看：主要在于增大了文氏煙道漸擴(kuò)部分出口處的煙氣流速。改造后在同一工況滿負(fù)荷狀況下，漸擴(kuò)部分出口處煙氣流速27m/s，改造前該處的煙氣流速為21m/s，提高了6m/s。從積灰狀況看，未改造前漸擴(kuò)部分出口處煙氣流速低也是造成積灰的原因所在。
三、結(jié)束語
通過對#7鍋爐除塵器的改造和完善，徹底解決的除塵器積灰嚴(yán)重問題。我們可以看到，從2000年改造后至今基本無積灰現(xiàn)象發(fā)生，除塵器內(nèi)部空氣動力場、除塵效果得到了良好的改善，除塵效率提高至94.9%，確保了#7鍋爐長周期運(yùn)行,同時也解決了除塵器內(nèi)部大量挖灰的強(qiáng)體力勞動的問題。