[发明专利]一种积灰的清除方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种积灰的清除方法和系统，属于能源环保工程技术领域。更具体地，本发明涉及用于针对燃烧高灰份、低灰熔点的劣质燃料的锅炉受热面表面粘结性强的积灰的清除方法和系统。

背景技术

随着传统能源燃料的日益匮乏和环保产业的发展，燃烧高灰份、低灰熔点的劣质燃料的锅炉得到迅猛的发展，锅炉受热面的积灰问题变得越来越突出。受热面的积灰对于锅炉运行的安全性和经济性有很大的影响。锅炉在运行过程中，因受热面积灰造成传热热阻增加，导致受热面壁温升高、换热效率下降，严重时甚至造成受热面爆管而导致停炉，给企业带来巨大的安全隐患和经济损失。因此，开发一种能够有效地清除受热面表面的积灰，尤其是燃烧高灰份、低灰熔点的劣质燃料的锅炉受热面表面的难清除的粘结性强的积灰，提高能源使用效率，实现受热面安全、稳定、长期的运行，成为亟待解决的关键技术，具有十分重大的意义。

随着环保产业的发展，城市生活垃圾的焚烧比重越来越大。由于生活垃圾焚烧后的飞灰具有灰熔点低、粘结性强的特点，一般地吹灰方法难以奏效，因此垃圾焚烧炉的受热面的积灰问题十分严重，是目前急需解决的关键问题之一。

在环保要求日益严格、提高能源利用效率、节能减排的政策导向下，国家目前大力发展和推广生物质焚烧发电锅炉，该锅炉主要以农作物秸秆为主要燃料，如麦草、稻草、玉米等，在提供电能和热能的同时实现二氧化碳的零排放。但对于生物质焚烧发电锅炉，由于生物质秸秆燃烧后的灰分中钾、钠等碱金属的含量比较高、灰熔点相对较低、灰分具有较强的粘结性和吸附性，容易沉积在受热面的表面，随着沉积灰量的增加，灰层变厚，灰层的表面温度也随之升高，当烟气温度高于900℃时，灰层的外表面开始逐渐软化，细小的灰粒子之间开始相互粘连，最终形成一种内部疏松、表面较硬的灰层包裹在受热面的表面。从实际的应用效果来看，目前常用的吹灰方式不能有效地清除受热面上的积灰，因此，开发一种有效的吹灰方法和装置已经迫在眉睫。

为了清除受热面的积灰，保证受热面传热效果良好，在锅炉的受热面布置了不同形式、不同种类的吹灰器。目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器、声波吹灰器和燃气脉冲激波吹灰器。蒸汽吹灰器为传统吹灰器，应用比较广泛，采用蒸汽作为吹灰介质，由于蒸汽的动能相对较低且衰减较快，故对于粘结性较强的积灰清除效果并不理想，同时还容易发生受热面吹损的现象；声波吹灰器，采用声波作为吹灰介质，由于能量不足，与灰粒的固有频率差别很大，与积灰特性不适应，吹灰效果很差，只能在其吹灰时减弱积灰的产生，基本上不能除掉已有的积灰，只能在其吹灰时阻止积灰的产生，造成锅炉受热面积灰严重，尤其对粘结性较强的积灰，吹灰效果极差；燃气脉冲激波吹灰器，采用燃气爆燃时产生的脉冲激波作为吹灰介质，虽然其强烈的激波和气流的冲击作用能产生远远优于声波吹灰器的吹灰效果，但由于激波的能量衰减速度非常快，使得吹灰作用的空间范围和距离都比较小，同时还存在着燃气泄漏的安全隐患，以及控制系统比较复杂、气源需要定期更换等问题，对于高粘结性的积灰，燃气脉冲激波吹灰器的实际应用的效果也不理想。吹灰器的吹灰效果不好，是目前锅炉运行达不到设计预期的重要原因之一。

申请号为98120072.9的专利公开了一种锅炉钢珠吹灰装置，该装置利用钢珠自由下落产生的动能撞击受热面，对受热面的积灰产生冲击力，从而清除受热面上的积灰。但在实际应用中，由于钢珠的下落高度相对较低、受热面管排之间的距离很小等因素，造成该方法具有吹灰死角、冲击力低、积灰清除能力差等的缺点，同时，该装置不能清除立式管束表面的积灰，如立式过热器管束表面的积灰。

发明内容

本发明目的在于提供一种积灰的清除方法和系统，能够更彻底地清除积灰，尤其是表面粘结性强的积灰。

本发明的技术方案是：一种积灰的清除方法，其特征在于，包括：

将气体与固体颗粒混合为吹灰介质流；

将所述吹灰介质流喷吹至积灰层。

由于在吹灰的气体中加入了一定数量的固体颗粒，极大地增加了对积灰层的冲击动能，气体携带着固体颗粒以喷吹积灰层，通过固体颗粒的不断的撞击作用，使得受热面表面的积灰层破碎和剥离，并结合气流的吹扫作用，从而达到清除积灰的目的。

进一步地，本发明的气体为压缩空气或蒸汽