一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法及装置与流程

文档序号:11248332阅读:641来源:国知局

本发明涉及声波除焦设备,尤其涉及一种可调频声波除焦的设备及其安装和实施方法,具体地说是用于火电领域尤其是燃煤机组中超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法及装置。



背景技术:

随着节能减排标准的日益严格,大型火电机组的节能减排工作日益受到重视。锅炉是火电站的核心设备,是火电站能量转化的关键环节之一,锅炉的热效率直接影响火电站的燃料利用率。燃煤锅炉在生产运行过程中,由于负荷变化、燃烧调整甚至煤质变化造成高温受热面产生的结焦问题长期困扰着电力生产,是燃煤锅炉热效率达不到设计值的重要因素,同时锅炉掉焦也给锅炉运行带来了安全隐患。

为解决塔式锅炉高温受热面结焦的问题,现有技术中,主要采用蒸汽吹灰器或者在燃煤中增加除焦剂。

蒸汽吹灰器存在诸多无法解决的问题:运行时易导致吹灰管卡在炉内造成机械卡死,故障率高,使用寿命短,能耗高,易吹损而引发爆管事故,漏气现象普遍;排烟中含湿量大,烟气露点较高;运行费用较高,锅炉补给水和水处理费用高,检修和维护工作量大;吹灰充满度低,留有很多死角,并可导致炉内受热面磨损。燃煤中增加除焦剂这一方式在实际应用中效果较差,一般较少有电厂采用。

目前,超临界塔式锅炉燃用高碱煤,导致灰熔点降低,锅炉结焦更为严重,由于蒸汽吹灰器存在的问题无法进行频繁吹灰,从而导致超临界塔式锅炉高温受热面的结焦问题难以解决。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法及装置,解决了锅炉高温受热面结焦等技术问题。

本发明所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦方法通过以下技术方案实现:

一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法,对超临界塔式炉高温过热器和高温再热器利用可调频高声强声波进行除焦除灰。

进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法,通过声导管将声波传入塔式炉内部的高温过热器和高温再热器进行除焦除灰。

进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法,利用不同频率的高声强声波进行组合作用除焦除灰。

一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,可调频高声强声波发生装置包括控制器、声源动力系统、可调频高强声源和声导管,其中控制器和声源动力系统分别与可调频高强声源连接,可调频高强声源与声导管连接。

进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,可调频高强声源设置于超临界塔式炉高温受热面外部,声导管设置于超临界塔式炉内部高温过热器和高温再热器位置处。

进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,可调频高强声源由统一的声源动力系统提供声源动力,声源动力可以是压缩空气。

更进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,可调频高声强声波发生装置包括控制器、声源动力系统、第一可调频高强声源、第二可调频高强声源、第一声导管和第二声导管,其中第一声导管设置于超临界塔式炉内部朝向高温再热器,第二声导管设置于超临界塔式炉内部朝向高温过热器。

进一步地,所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,可调频高声强声波发生装置的声波频率范围为20-8000hz。

本发明通过可调频高强声源提供特定频率的除焦声波,除焦声波经过声导管传入高温受热面内部,声波在高温受热面内部扩散传播,当声波接触到高温受热面上附着的呈熔融状态的灰焦时,会带动灰焦振动,从而破坏灰焦与受热面金属表面的粘附力,灰焦与受热面金属表面的粘附力一旦遭到破坏,则会在自身重力的作用下掉落,细小的灰粒则会直接被烟气携带走。

烟气在锅炉内部依次通过高温过热器和高温再热器,可调频高强声源对高温过热器进行声波吹灰后,高温过热器上的灰焦得到有效清除,烟气阻力降低,换热效率得到明显提高,高温过热器出口烟温降低,换热管束的寿命增加,机组煤耗量减少,同等时间内通过换热面的烟气量降低。同时,烟温降更多、数量越少的烟气经过安装有可调频高强声源的高温再热器时,高温再热器的吹灰效果将得到显著提升,高温再热器出口烟温降低、换热管束的寿命增加,机组煤耗量减少。

本发明通过声源动力系统提供工作介质给可调频高强声源,控制系统控制可调频高强声源的工作参数,从而提供20~8000hz频率的除焦声波。

本发明可调频高强声源提供的除焦声波,必须通过指数型的声导管,才能确保传递进高温受热面的声波能量损耗最小,频率不发生变化。

除焦声波在高温受热面内部的传递,是通过烟气以及受热面表面附着的灰焦实现的,当灰焦在传递声波的过程中,会发生形变,从而削减灰焦与受热面金属壁面间的粘附力,逐渐剥落。

本发明提供了一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法,该方法工艺简单,节省资金、人力投入。本发明提供的装置,将可调频高声强声波发生装置安装于锅炉高温受热面的高温过热器和高温再热器区域,解决高温受热面的结焦问题,排除锅炉的安全隐患,提高受热面换热效率,实现节能目标。

有益效果

1、可调频高声强声波应用于超临界塔式锅炉的高温受热面除焦,装置构成简单,安装简便,可直接利用现有高温受热面上的蒸汽吹灰孔实现安装,施工周期短,声源动力系统可直接取自用户检修气源。除焦声波不会对用户受热面本体产生任何的副作用,对用户运行维护不会增加任何的负担,应用前景广阔。

2、本发明能够彻底解决超临界塔式锅炉高温受热面结焦的问题,排除锅炉运行中的安全隐患。

3、本发明能够保证受热面的清洁,确保高温受热面等换热器达到设计的热交换效率,减少锅炉因换热器表面污染引起热交换效率下降而增加的燃料消耗,节约能源。

4、本发明装置系统结构紧凑,实施方法简单,运行安全可靠,具有推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例2所述的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置示意图,

其中1为控制器,2为声源动力系统,3为第一可调频高强声源,4为第二可调频高强声源,5为第一声导管,6为第二声导管,7为高温再热器,8为高温过热器。

具体实施方式:

实施例1

本实施例提供了一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的方法,通过对超临界塔式炉高温过热器和高温再热器利用可调频高声强声波进行除焦除灰,具体实现方式为将可调频高声强声波发生装置的声导管设置于塔式炉内部的高温过热器和高温再热器位置处进行除焦除灰。通过可调频高强声源提供特定频率的除焦声波,除焦声波经过声导管传入高温受热面内部,声波在高温受热面内部扩散传播,当声波接触到高温受热面上附着的呈熔融状态的灰焦时,会带动灰焦振动,从而破坏灰焦与受热面金属表面的粘附力,灰焦与受热面金属表面的粘附力一旦遭到破坏,则会在自身重力的作用下掉落,细小的灰粒则会直接被烟气携带走。

在除焦过程中,可以在高温过热器和高温再热器位置设置可调频高声强声波发生装置,通过不同频率的声波组合来达到最佳的除焦效果。

实施例2

本实施例提供一种超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,其包括设置于超临界塔式炉高温受热面外部的可调频高强声源、设置于超临界塔式炉内部高温过热器和高温再热器位置处的声导管。

具体如图1所示,本实施例提供的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置可调频高声强声波发生装置包括控制器1、声源动力系统2、第一可调频高强声源3、第二可调频高强声源4、第一声导管5和第二声导管6,其中第一声导管5设置于超临界塔式炉内部朝向高温再热器7,第二声导管6设置于超临界塔式炉内部朝向高温过热器8。

本实施例提供的超临界塔式炉高温受热面可调频高声强声波除焦的装置,通过控制器1控制第一可调频高强声源3和第二可调频高强声源4发声,分别通过第一声导管5和第二声导管6将高强声波送入塔式炉内部进行高温再热器7和高温过热器8的除焦。可调频高声强声波发生装置的声波频率范围为20-8000hz。

烟气在锅炉内部依次通过高温过热器和高温再热器,可调频高强声源对高温过热器进行声波吹灰后,高温过热器上的灰焦得到有效清除,烟气阻力降低,换热效率得到明显提高,高温过热器出口烟温降低,换热管束的寿命增加,机组煤耗量减少,同等时间内通过换热面的烟气量降低。同时,烟温降更多、数量越少的烟气经过安装有可调频高强声源的高温再热器时,高温再热器的吹灰效果将得到显著提升,高温再热器出口烟温降低、换热管束的寿命增加,机组煤耗量减少。

实施例3

以某电厂600mw塔式炉机组为例,具体实施方式如下:

在塔式炉高温受热面:高温过热器和高温再热器安装声波除焦设备。

其中,在高温过热器两侧墙对称安装2台可调频高声强声波除焦设备,正常运行期间,可调频高声强声波除焦设备提供20~8000hz频率的声波,声波通过特定的声导管将高声强声波传入高温过热器所在烟道内部,清除高温过热器表面的灰焦,增加高温过热器的传热效率,保证机组稳定运行。

在高温再热器两侧墙对称安装2台可调频高声强声波除焦设备,正常运行期间,可调频高声强声波除焦设备提供20~8000hz频率的声波,声波通过特定的声导管将高声强声波传入高温再热器所在烟道内部,清除高温再热器表面的灰焦,增加高温再热器的传热效率,保证机组稳定运行。

现场安装结束后,进行调试实验,机组正常运行后,声波吹灰设备同步投入运行。高温受热面区域的结焦情况得到了明显改善,高温受热面的换热效率明显提高,保证了机组的正常稳定运行,提高了机组运行的经济性。

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