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    2.YX-68型智能燃氣脈沖吹灰器

    鍋爐受熱面上的積灰和灰渣層的導熱系數比金屬管壁低近1000倍,嚴重影響了鍋爐受熱面內的熱量傳導,使鍋爐負荷能力下降,最終導致停爐清洗維修,大大降低了鍋爐的使用效率和壽命,更給企業造成了巨大的經濟損失。因此,要實現工業鍋爐 “安、穩、長、滿、優”且簡單高效的運行目標,就必須解決鍋爐受熱面的積灰結渣問題,提高鍋爐的整體運行效率。
    智能燃氣脈沖吹灰是種新型節能、高效環保、操作簡單的除灰技術,在工業鍋爐除灰系統中具有更新換代意義,長期以來的實踐證明,智能燃氣脈沖吹灰器能夠廣泛應用于各種工業鍋爐和換熱器的換熱表面,而且經濟實用、效率高,運行穩定可靠,操作維護簡單方便。
    智能燃氣脈沖吹灰器的工作原理
    利用常見的可燃性氣體(乙炔)和空氣,經過各自的流量測控系統,按一定比例在特殊的混合裝置中進行均勻混合,然后送入燃燒室中燃燒。與常規的燃燒過程和燃燒方式有所不同,混合后的可燃性氣體在高湍流狀態下,產生了壓縮波,形成動能、聲能、熱能。混合后的可燃性氣體燃燒速度較快,燃燒產生的氣體壓力被控制在一定的范圍之內,從脈沖發生器的噴口處發射沖擊波,與受熱面上的積灰和結渣層產生各種物理反應,使其受到沖擊而破碎和脫落,將受熱面上的灰塵顆粒、松散物、粘合物及沉積物除去,最終達到降低鍋爐尾部排煙溫度,提高鍋爐熱效率的作用。
    動能(機械沖擊作用)
    混合氣體經點火爆炸燃燒后,體積瞬間發生急劇膨脹,經加速裝置的加強,產生高壓(通常1~10kg/cm2),高速(300~350m/s),經噴嘴進入爐內,以沖擊波的形式作用于受熱面部件表面并經多次折射,使積灰脫落飛揚。同時,受熱面管子產生微振,使附著管子表面的灰層破裂、脫落。其作用類似于機械振打,但其效果遠比機械振打強,且作用時間極短(毫秒級),對受熱面無任何損壞。這種作用特別適用于堅硬的結層積灰。
    熱能(熱清洗作用)
    混合氣體點火爆燃后,產生高溫高壓燃氣。當高溫燃氣射向積灰層時,可以使積灰軟化,粘結強度降低,在高壓氣流吹掃下,灰層破碎脫落。這對于燃油鍋爐和工業用余熱鍋爐的粘結性灰尤為有效。
    聲能(聲波輻射作用)
    產生巨大的聲響,是能量以聲能釋放出來的體現。從運行實驗可知在距離噴嘴軸線6-7米處,其聲壓級仍保持在160dB以上。以輻射狀向爐膛的各個方向傳播,通過聲能量的作用,使這些區域的受熱面表面積灰層產生振蕩。由于聲波振蕩的反復作用,使沉積物松散、破裂,直至脫落。
    整個系統自動化程度高,穩定性能好,使用成本低,維修率極低,基本免維護。可以隨時實現對鍋爐受熱層面自動順序吹灰,也可以對單個受熱層面點動吹灰,吹灰強度可調,可以有效提高鍋爐的熱效率,降低排煙溫度5~10℃,熱效率提高1~2%。不對鍋爐本體產生任何危害,不損害爐墻,不對鍋爐管排造成危害,不與鍋爐煙道對流受熱面管組產生共振現象,不損壞受熱面管束。
    化學原理:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O+Q(能量)
    智能燃氣脈沖吹灰器主要型式
    智能燃氣脈沖吹灰器根據氣體混合點的設置位置分為分散式(圖一)和集中式(圖二)兩種型式。集中式系統是指氣體混合點火設置在主干管路上,經點火后產生的高溫氣體再經分配器至各吹灰點;分散式系統是指氣體混合點火設置在各吹灰點的分支管路上,經點火后產生的高溫氣體直接至各吹灰點。從系統設置而言,分散式系統比集中式系統更安全、控制更靈活。

    激波吹灰器系統構成
    激波吹灰器由三個部分組成:主發生部分、控制部分和工作部分。主發生部分包括空氣和燃氣的混合器、層分配器以及控制進氣和分層的各種控制閥門和壓力、流量傳感器等;控制部分包括控制柜和上位計算機;工作部分包括脈沖發生器和噴口。
    發生器部分
    整個主發生部分完全受控制部分的控制,按時序開啟和關閉各個工作閥門,確定燃氣的供給量、燃氣和空氣的配合比和工作層面的選擇等,并點燃混合氣體,制造爆燃火焰,通過火焰導管傳給工作部分的激波發生器。
    控制部分
    智能燃氣脈沖吹灰器的控制部分由程序控制柜控制。程序控制柜上可更改設置參數,包括各工作層的工作次數和燃氣脈沖的強度控制,以及每組設備運行的時間間隔等。它可以配備一個與程序控制柜有相同控制功能的計算機。計算機和程序控制柜之間由程序控制柜上的一個狀態旋鈕設定。當用程序控制柜控制時,計算機僅作為監視終端使用;當用計算機控制時,程序控制柜僅作為控制部件使用。
    工作部分
    為了在實際使用中具有最大的方便性、經濟性和通用性,智能燃氣脈沖吹灰器的工作部分采用了設計獨特的單元式燃氣脈沖發生器及與其配套的噴口和管道等。
    我公司的YX-68型智能燃氣脈沖吹灰系統主要包括控制系統、混合系統、點火系統、脈沖發生器及乙炔管路和空氣管路等幾個主要部分,可根據鍋爐現場的實際情況,靈活地布置在某一平臺上。為保證高度方便,點火系統設置為手動和自動兩檔。控制器有點火次數和點火時間間隔設置,可使運行自動進行和停止。燃氣脈沖吹灰器裝置的運行參數按現場實際設計要求給定,亦可根據鍋爐受熱面積灰和腐蝕程度等因素需要適當調整。不同的積灰情況,可燃氣體和空氣的比例也不一樣,所以燃燒氣體產生的壓力也不一樣。但都被限制在一定的范圍內,一般情況都在0.6Mpa左右。

    系統參數

    參數名稱

    單位

    數值

    系統電源電壓

    V

    220

     

    電源電壓

    V

    220

    電源頻率

    Hz

    50

    點火間隔范圍

    S

    3-30

    點火電極間隔

    mm

    0.1-0.5

    點火持續時間

    S

    1-20

    點火功率

    W

    <30

    燃氣消耗量

    m3/h

    <3.5

    空氣消耗量

    m3/h

    <200

    燃氣壓力

    MPa

    0.05-0.15

    空氣壓力

    MPa

    0.15-0.25

     

    作用距離

    m

    2-7

    作用范圍

    m3

    10-45

    沖擊強度

    KJ

    500-800

    聲波頻率

    Hz

    30-200

    有效聲壓等級

    dB

    爐外≤60

    系統設計原則:根據不同的鍋爐積灰情況,確認積灰參數,根據鍋爐吹灰部位確認環境參數,根據現場環境確認安裝實用性。對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,獲得適當的脈沖能量,實現優化裝置。
    混合單元:設計安裝有多道電磁閥、逆止閥、阻火器和流量、故障檢測裝置,既具有混合燃氣和空氣的作用,同時具備防止爆燃氣體回火的功能。實現整個吹灰系統安全可靠的運行。
    點火單元:主體為密封罐體,內部設有高能點火器,防回火結構及疏水裝置,設計安全系數5-8倍。高能點火器采用我國航空航天工業最新產品,遠遠高于高壓線圈式點火器(火花塞)的使用性能。
    脈沖發生器:開口容器,內部設計有穩流裝置。設計吹灰能量可調范圍余地大。用于高能氣體的膨脹和吹灰氣體能量的集中與盤旋,是主要的吹灰部件。
    管路系統:該系統主要由燃氣管道,空氣管道,混合氣管道及配備的閥門和測量儀表組成,通過調節閥門控制不同的可燃性氣體與空氣的混合比例,以達到最佳的空燃比和最佳吹灰效果。
    控制單元:通過壓力、溫度、閥門開度及流量信號的采集分析,設定最佳空氣與燃氣比值,控制發生點火信號,調節時間間隔及頻率,反饋脈沖除灰效果。該單元有上位機遠程控制,就地自動控制、現場控制等多種控制形式,控制方式根據用戶需要選定,可一柜一爐式控制,也可一柜多爐式控制。
    系統一般采用現場自動控制,由可編程控制器(PLC)控制系統工作的全過程,吹灰系統可自動,手動,也可循環作業,實現個性化操作。程序控制柜防護等級達到IP55,安全可靠。

    脈沖發生器及噴嘴示意圖


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