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吹灰器配套部件--配气点火柜

 

       

各种吹灰器设计、使用性能及特点比较

 

燃气激波吹灰器

声波吹灰器

蒸汽式吹灰器

一、设计先进,属现阶段吹灰行业的换代产品。

一、蒸汽吹灰的换代产品,已经超过阶段性推广期。原理落后。

一、属早期使用产品,有一定历史。属淘汰产品。

二、采用PLC控制,自动化程度高,可完成分时、定时、循环控制,实现个性化操作。

二、能量低。仅靠声音的微震作用进行吹灰,效果差。

二、纯机械传动,易磨损,机械故障率高。

三、采用先进的工业控制用软件,可融过程控制设计、现场操作及资源管理为一体,无论是在控制现场和操作室均可进行交互式操作。可实现实时和历史数据记录、报警管理、仿真画面显示。

 

 

三、运行成本高。每天需工作数次。

三、由于使用过热蒸汽,运

行成本很高。吹灰杆长期受热变形易卡死,卡死后以射流状态出现的过热蒸汽很容易对管束造成破损伤害,形成爆管安全事故,需要停炉维修。

四、效率高。对各种松散灰、灰垢、粘稠灰均有显著效果。

四、使用范围差。只对新装和检修后锅炉的一般短期吹灰有效果。

四、采用蒸汽作吹灰介质,增加了烟气中水分的含量,易造成二次积灰。

五、不损坏锅炉任何部位,对锅炉燃烧工况不产生任何负面影响。

五、振动膜片制造难度大,造价高,需不断更换。

 

五、耗能大。

六、安全设计:超温、压力、故障自动检测:空气、燃气管路均有二级止回装置。安全可靠。

六、持续140分贝以上的噪音对人体有害,不符合环保要求。

六、对受热面管束冲刷严重,易发生爆管等安全事故。

七、可燃气比例控制在安全范围内,杜绝安全隐患。

七、整套设备造价高,投资大。

七、投资大。

八、结构简单,操作简便,可达到免维护状态。

八、维护工作量大,配件成

本很高。

八、维护工作量特别大。需

经常更换电机等传动部件和喷嘴。

九、安装占地面积小,投资小,造价是其它吹灰器产品的60%左右。

 

九、需要搭建运行平台,安

装占地面积很大,资金

投入多。

                                                 

 

 
XT-18型燃气脉冲吹灰器设计工作原理
 
      1、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。
      2、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。
      3、所有使用的锅炉(换热器)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。

 

XT-18型燃气脉冲吹灰器适用范围

 

序号

锅炉类别

锅炉分类明细或使用行业

安装位置

备注

 

1

 

电站锅炉

 

1、煤粉锅炉           

2、循环流化床锅炉

3、链条锅炉

1、过热器

2、省煤器

3、管式空预器

4、回转式空预器

 

 

 

2

 

 

余热锅炉

1、黑色金属冶炼行业

2、有色金属冶炼行业

3、炼油行业

4、煤、石油化工行业

5、水泥建材行业

6、玻璃建材行业

1、挡渣管

2、对流管束

3、蒸发器

4、过热器

5、省煤器

6、除氧蒸发器

 

 

 

3

 

 

环保锅炉

1、城市生活垃圾焚烧炉

2、城市医疗垃圾焚烧炉

3、生物质(秸秆等)焚烧炉

4、循环流化床锅炉(垃圾焚烧或垃圾与煤混合燃烧)

5、其它废料燃烧炉

1、水冷壁

2、蒸发器

3、对流管束

3、过热器

4、省煤器

5、空预器

 

 

4

 

燃油锅炉

1、炼油行业

2、石油化工行业

 

1、对流段

2、过热器

3、省煤器

4、空预器

 

 

5

 

燃气锅炉

1、炼油行业

2、石油化工行业

 

1、过热器

2、省煤器

3、空预器

 

6

烟气脱硫

工程

1、升温段管式换热器

2、降温段管式换热器

对流管箱

 

 

 

7

 

 

其它锅炉

1、热水锅炉

2、安装有吸热设备的锅炉(装置)

1、对流管束

2、省煤器

3、空预器

4、用户要求的安装位置

 

 

 

XT-18型燃气脉冲吹灰器系统技术参数

 

设计参数名称

单位

数值

吹灰系统电源电压

V

220

吹灰系统最大运行功率

KW

0.5

罗茨鼓风机保护风系统电源电压

v

380

保护风系统运行功率(根据配置)

KW

4-11

点火

单元

 

型式

 

高能点火器

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

作用距离(根据炉型烟道尺寸调整)

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(烟道内)

dB

≥160

噪声(炉外)

dB

≤80

 
 
XT-18型燃气脉冲吹灰器系统设计

一、系统各个组成部分及部件严格按国家标准设计安装。
二、吹灰器各系统组成:

      ㈠、可燃气稳压净化系统:
      1、该系统主要由可燃气稳压净化集箱、阻火器、可燃气管路、可燃气超压、欠压检测装置、检测仪表等部件组成。
      2、可燃气总管路设计安装一套阻火器,杜绝出现安全事故。
      3、安装可燃气高低压检测装置,在出现可燃气泄漏和可燃气压力高于(或低于)正常值范围后,连锁功能会自动切断电源,同时程序控制柜内安装的报警装置会自动做出声光报警提示,避免出现运行哑炮和安全事故。
      4、本系统部件安装在零米的专用房间内,房间面积在九平方米以上,要求通风良好,远离火源。
      ㈡、混合、配气、点火控制系统:
      1、本系统主要阀门、点火器等关键部件均安装在一个整体的柜子内,防尘防腐蚀。
      2、空气管路系统主要由空气电磁阀、空气调节阀、两套空气逆止阀(材质:不锈钢)等部件组成。
      3、可燃气管路系统主要由可燃气管道、乙炔调节阀(材质:不锈钢)、两套乙炔电磁阀(材质:不锈钢)、两套乙炔逆止阀(材质:不锈钢)等部件组成。采用防反向冲击技术可阻止爆燃气体反向作用对乙炔瓶带来的安全隐患。两套电磁阀与两套乙炔逆止阀共同筑起四道安全防护,保证吹灰器设备的运行安全。
      4、混合、点火系统主要由混合装置、点火装置、高能点火器、哑炮检测装置等部件组成。
      ①、高能点火器采用航空发动机点火技术生产,点火头的发火元件为特种半导体材料,具有自洁功能,其点火性能不受介质和空气压力的影响,保证不会出现哑炮现象。
      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3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,正常吹灰使用可达五年以上。    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。
      ②、可燃气和空气按照比例混合后在吹灰运行时可实现自动分配,无需调整。
      ③、预混气点火能满足初始火焰形成传播,同时不导致回火。点火装置的设计能满足在预混气燃烧过程中,既让火焰快速传播,同时又能准确有效地控制脉冲压力参数。
      5、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。
      6、混合配气点火系统均集中布置在便于操作的锅炉本体的外侧,安装在脉冲发生器的上部。每套系统控制两台(或一台)吹灰器同时运行。
㈢、激波控制系统:

      1、本系统主要由脉冲发生器、脉冲喷管、激波喷口、密封装置、爆燃气管路等部件组成。
      2、脉冲发生器:
      ①、开口容器,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。设计材质为20#钢材料。
      ②、脉冲发生器是燃气预混合气体进行爆燃的罐体,用于组织和加速爆燃过程,建立高湍流路线、调制、发射冲击波。脉冲发生器内部为有稳流隔板分离的罐体且用混合气导管(火焰导管)与混配点火装置连接。保证气体混合均匀、点燃充分,能量有效发挥。
      ③、蓄积吹灰能量、发生爆燃、调制发射冲击波的功能均由脉冲发生器完成,它要反复承受脉冲压力的作用。尽管为开口容器,也参照压力容器标准(《GB150-98钢制压力容器》)设计、制造、检验。
      3、脉冲喷管:
      ①、脉冲喷管设计为无缝钢管,外径尺寸Φ159mm,钢管壁厚设计为8mm,材质设计为20#钢(或不锈钢)材料。
      ②、喷管后端安装盲板法兰,方便安装保护风隔离冷却喷嘴和停炉时检查喷口使用情况和清理。
      4、激波喷口: 
      ①、冲击波是以球面波的形式沿喷口出口法线方向传播,因此激波喷口是吹灰器工作的关键部件,用于控制爆燃冲击波的气流方向。
      ②、常规的为圆形管斜切45°-60°,定向性不好。设计采用定向弧形技术,激波喷口设计为定向弧形喷口,扩散范围大,使冲击波能量有效利用,既保证爆燃气有效作用于积灰区域,同时确保锅炉炉体的安全。
      ③、激波喷口材质全部设计为20#钢(或不锈钢)材料。
      5、脉冲喷管安装在锅炉本体现场的安装孔内,激波喷口方向要求可全覆盖积灰区域。脉冲发生器安装在锅炉本体的外侧,距离炉墙的尺寸按照设计图纸要求,每一台(或两台)吹灰器连接为一组独立(或同时)工作。爆燃气管路安装在点火装置与脉冲发生器之间,以距离最短为原则。
      6、爆燃气管道设计为无缝钢管,外径尺寸Φ57mm,钢管壁厚设计为5mm,材质设计为20#钢材料。
㈣、保护风控制系统(适合于垃圾焚烧锅炉安装使用):

      1、鉴于垃圾成分的复杂性,有害气体经锅炉运行时不定时的瞬间正压流入吹灰器部件内,尤其对激波喷口、脉冲喷管、脉冲发生器、爆燃气管道等关键部件带来严重的腐蚀现象,既降低了部件的使用寿命,同时影响吹灰效果和造成安全事故。为了延长部件的使用寿命和保证吹灰效果,设计安装罗茨鼓风机保护风控制系统。
      2、本系统由罗茨鼓风机、保护风管道、调节阀、保护风冷却喷嘴等部件组成。
      3、根据吹灰器的设计数量和方便现场使用的原则,单炉设计安装一台(或两台)罗茨鼓风机。
      4、保护风冷却喷嘴安装在脉冲喷管后部的盲板法兰上,喷嘴出口形状设计为扩散型,保护风可以扩散至整个脉冲喷管内,对有害气体进行有效的隔离。
      5、设计的运行程序为:吹灰器运行时罗茨鼓风机停止运行,吹灰器运行结束时罗茨鼓风机自动开始运行。这样可将有害气体吹入烟道,减少残留,延缓腐蚀,提高部件的使用寿命。
      6、配套设计安装罗茨鼓风机专用配电箱,并与整套吹灰系统的程序控制柜连接,形成完整的程序控制系统。
㈤、程序控制系统:

      1、本系统主要由程序控制柜《柜体外形尺寸(高×宽×厚):2100×800×500(mm)》、控制程序、控制电缆等部件组成。
      2、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/燃气比,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。该单元系统可采用现场操作〈PLC(西门子SMART品牌)+彩色触摸屏〉和控制室操作两种控制形式,控制室操作由DCS系统自动控制,实现个性化操作。
      3、智能化控制,与主控系统采用Profibus-DP模块进行通讯,由DCS实现人机对话,屏幕显示在线运行状态,精确到部件。由供方提供满足DCS制造单位编程需要的所有资料。
      4、可以实现锅炉尾部连续自动吹灰和单组手动吹灰,以便合理利用资源,避免资源浪费。
      5、脉冲吹灰器吹灰次数、间隔时间可以根据实际需要进行设设置,完全实现自动化,操作方便。
      6、控制系统有自检、自诊断功能,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。。
      7、可以根据吹灰部位的积灰情况和压力情况单独调节各个吹灰层面的吹灰强度,并自动检测各层的吹灰强度,可以通过设置进行自动调节。
      8、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。
      9、锅炉吹灰系统具有完整的故障报警、联锁、跳闸保护和自诊断功能。
      10、程序控制柜设计在锅炉操作平台现场布置安装。
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