锅炉吹灰概述及吹灰系统

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1、锅炉吹灰概述及吹灰系统1. 锅炉吹灰概述1）为保持受热面管的外壁清洁，防止结渣，使之具有良好的传热性能，降低排烟温度， 提高锅炉安全经济运行的水平，从新机组一开始投入运行就须定期对受热面进行吹灰。2）本锅炉的吹灰系统由上海克莱德机械有限公司设计、制造并供货。提供安装调试时的 现场服务。吹灰器的安装、投运均按其要求和说明进行。3）在锅炉低负荷运行和燃烧不稳定的时候，锅炉不宜进行吹灰。一般在锅炉负荷低于50% 时，吹灰器应停用。4）锅炉吹灰顺序从炉膛开始，顺烟气流动的方向直至尾部，并对侧进行。5）锅炉启动和负荷较低时，空气预热器的吹灰器汽源可用辅助蒸汽系统的汽源来代替。6）吹灰用蒸汽取自高温过热器

2、入口，通过减温减压站使蒸汽压力和温度降到所需的压力 和温度，减温减压站减温水取自再热器减温水。接至预热器的蒸汽压力还要进一步减压降低 至预热器吹灰器所需压力。7）若发现吹灰器故障，应及时消除，使其经常处于良好状态，不允许长期搁置不用。8）在吹灰进行前，应对吹灰器进行疏水和暖管。当介质温度达到设定值之后，疏水阀才 能关闭。吹灰结束，管路停止供汽，疏水阀应自动打开，以尽量减少管路系统的凝结水。9）应根据锅炉各部件结渣的情况，在运行过程中不断优化吹灰，提高吹灰效率，防止炉 管吹坏事故。2. 吹灰系统吹灰系统的作用是保持锅炉受热面的清洁，改善传热效果，提高锅炉效率。一般由吹灰 管道系统、吹灰器、程控装

3、置等设备组成。下面就从这三部分作一简单的介绍。1）吹灰管道系统吹灰管道系统是锅炉吹灰系统的重要组成部分之一，吹灰管道系统的合理设计、布置、 安装及正确的控制、运行，对于充分发挥吹灰器的作用，使锅炉安全、经济和长周期连续可 靠运行具有重要意义。吹灰管道系统通常指从锅炉吹灰汽源出口开始至每台吹灰器和管道下部疏水阀之间的 全部阀门、设备、管道及附件。通常包括：主、辅汽源电动隔离、减压站、安全阀、逆止阀、 疏水阀、压力、温度、流量测量装置、管道固定、导向、支吊装置等。通常情况下，大型锅炉没有满足吹灰要求的抽汽点，只能选用参数较高的过热器出口汽 源，经减压站后作为吹灰介质。空预器要求吹灰蒸汽有较高的过热

4、度（一般要求过热度150 r 左右），因此锅炉正常运行期间，空预器吹灰汽源也与锅炉本体吹灰一致。只有在锅炉启停 期间由辅汽供汽。a.减压站由减压阀及控制装置组成的减压系统是吹灰管道系统的关键设备，通常称为减压站。主 要包括：减压阀及执行器、定位器、压力控制器和三通电磁阀等。执行器为气动膜式执行机 构，压力控制器接受减压阀后的蒸汽压力，经与设定值比较和处理，然后变为控制气压信号 输送给定位器。定位器将接受到的气压信号放大，输送给执行器隔膜腔气室以控制阀门的开 度。三通电磁阀设置在定位器至执行器隔膜腔之间的气控管路中，当三通电磁阀通电时，定 位器至执行器隔膜腔之间的气控管路接通；当电磁阀失电时，执

5、行器隔膜腔的气压经三通阀 排气口释放。减压站系统的工作原理如下所述：5 - Tkgf/cm 仅衰汽寡电动节截止阀定位器蒸汽减压阀&执行器三通电磁阀空气过滤减压阀 压力控制阀压力开关电接点压力表安全阀图：吹灰汽源减压站当吹灰管道系统减压站运行时，程控首先指令三通电磁阀的线圈得电，则定位器输出口 与执行器隔膜腔气室相通（即三通阀1 2相通），此时，压力控制器测量值为零，与设定值 之差最大，压力控制器和定位器的输出量亦最大，减压阀全开；程控然后指令开启减压阀前 的电动隔离阀，于是，蒸汽便迅速地通过减压阀经减压后到阀后的管道系统，随着减压阀后 蒸汽压力升高，压力控制器测量值与设定值之差逐渐变小，输出给

6、执行器隔膜腔气室的气压 由大变小，则阀门开度也由大变小，通过减压阀的蒸汽量变小；当测量针与设定针重合时（即 测量值等于设定值），则阀后压力达到压力控制器的设定值，于是，压力控制器输出给定位 器的讯号趋于稳定，阀门的开度稳定在某一位置，通过减压阀的蒸汽量趋于稳定。若阀后系 统蒸汽耗量突然变小（或为零），则阀后压力会升高，此时，压力控制器测量值趋于大于设 定值，它输出给定位器的讯号由稳定状态变小，定位器给执行器的气压随之变小，阀门开度 变小（或关闭），则通过减压阀的蒸汽量变小（或为零），直到压力控制器测量针与设定针重 合（即测量值等于设定值），阀门又重新稳定在某一开度。当阀后管道系统耗汽量增加时，

7、 压力控制器测量值趋于小于设定值，输出给定位器的讯号会由稳定变大，阀门开度变大，通 过的流量增加，直到测量值与设定值相等，控制系统的输出量和阀门开度又趋于稳定。当吹灰完毕或系统超压时，程控指令电磁阀的线圈失电，使执行器隔膜腔的气压经三通 阀排气口释放（即三通阀13相通）减压阀在执行器弹簧力作用下快速关闭，然后关闭减 压阀入口前的电动隔离阀。b. 压力开关在吹灰管道系统中设置有蒸汽压力低开关，当减压阀后压力低于压力开关设定值，即吹 灰蒸汽压力不足时，反馈程控指令不能投运吹灰器。只有当减压阀后压力达到或高于低压开 关设定值，才能投吹灰器。吹灰过程中，若出现减压阀后压力低于低压开关设定值，程控应 指

8、令退回吹灰器枪管。吹灰管道系统中设置压力高开关，当减压阀后压力达到或高于该压力开关设定值，即吹 灰蒸汽压力过高时，反馈程控指令不能投运吹灰器，若有正在投运的吹灰器应退回吹灰器枪c. 安全阀吹灰管道系统减压站设置安全阀，用于当系统超压时，保护减压站后管道系统及设备。d. 流量开关吹灰管道系统中设置流量开关（见下图），当吹灰流量低于流量开关设定值时，反馈程 控指令退回吹灰器枪管，防止因流量不足而使吹灰器枪管变形以确保吹灰器运行安全可靠。流量开关控制吹灰流量的基本原理是：根据吹灰要求，调整好流量开关设定值，当投运 吹灰器时，在吹灰器本体阀门开启5秒钟后，若实际吹灰流量达到该吹灰器枪管最小冷却流 量要

9、求时，流量开关触点闭合，吹灰可以继续下去。否则，反馈程控指令紧急退回吹灰器枪 管。 LM -I _ _ I - _ - _ - _ IM_ 一 _ _ . ci JM_ M 4 I _图：蒸汽流量监测系统e. 疏水吹灰管道系统的疏水，以保证可靠、经济、有效地排除吹灰蒸汽里的冷凝水或湿蒸汽为 原则，合理选择疏水型式。本系统的疏水为电动疏水阀串连热力疏水阀。当吹灰系统启动时，程控指令打开电动疏水阀。热力疏水阀的启闭是自动的，当蒸汽具 有15C的过热度时自动关闭。吹灰过程中，因蒸汽滞留、散热会降低蒸汽温度直至变成 饱和蒸汽或水，只要系统内有饱和蒸汽或水，热力疏水阀就自动打开排放，这就使得吹灰蒸 汽品

10、质能得到保证。当系统停运时，程控指令关闭电动疏水阀。f. 其他装置管道系统的结构布置采用各种形式的膨胀节和固定、导向及悬吊装置，以保证管道的热 补偿能力和疏水斜度并具有足够的挠性。2）吹灰器吹灰系统有IK-545型长伸缩式吹灰器、IR-3D型短伸缩式吹灰器、AH吹灰器等三种 型式吹灰器。a. IK-545型长伸缩式吹灰器IK-545型长伸缩式吹灰器由戴蒙德电力机械（湖北）有限公司制造，该系列吹灰器是以蒸汽作为吹灰介质，吹扫锅炉受热面上的积灰和结渣。a）清扫原理：从伸缩旋转的吹灰枪管端部的两个或几个喷嘴中，喷出蒸汽持续冲击、清 洗受热面是吹灰器的工作原理。喷嘴的轨迹是一条螺旋线。吹灰器的运行速度

11、、螺旋线导程 和吹灰压力等由吹灰要求决定。吹灰器退出时，喷嘴吹扫的螺旋线轨迹与前进时的轨迹错开 1/2节距。（下图为两个喷嘴、100mm导程吹灰器的吹灰轨迹示意图。）图：喷嘴吹扫轨迹图b） 主要机构：A、高效喷嘴；B、喷嘴传送机构一吹灰枪管、跑车和电动机；C、向喷嘴提供吹灰蒸汽的机构一阀门、内管、填料压盖和吹灰枪管;D、支承和包容吹灰器元件的机构一两点支吊的箱式梁；E、控制系统一提供控制电源和动力电源，控制吹灰器的运行。c） 吹灰过程：吹扫周期从吹灰枪处在起始位置时开始。吹灰器启动后，电动机驱动跑车沿着梁两侧的 导轨前移，将吹灰枪匀速旋入锅炉内。喷嘴进入炉内一定距离后，跑车开启阀门，吹灰开始。

12、 跑车继续前进，吹灰枪不断旋转、前进吹灰；直至到达前端极限后，电动机反转，跑车退回， 吹灰枪管以与前进时不同轨迹后退吹灰。当喷嘴接近炉墙时，阀门关闭，吹灰停止、跑车继 续后退，回到起始位置。d）主要技术参数：7.63 13.72m0.9 3.5 m/min9 35r/min2mY90S-4B5 型 1.5W1400r/min380V 50Hz 3P吹灰器行程进退速度转速吹灰半径电动机型号、规格电动机电源b. IR-3D型短伸缩式吹灰器该型式吹灰器是一种短伸缩式吹灰器，主要用于吹扫锅炉水冷壁上的结灰和结渣。采用 单喷嘴前行到位后定点旋转吹灰。吹灰器的吹扫弧度、吹扫圈数、吹灰压力都可进行调整， 以

13、期达到最理想的吹灰效果。IR-3D型吹灰器为电动吹灰器，可采用近操、远操和程控的方式进行吹灰。吹灰时， 按下启动按钮，电源接通，减速传动机构驱动前端大齿轮顺时针方向转动，大齿轮带动喷头、 螺纹管及后部的凸轮同方向转动。转动一定角度后，凸轮的导向槽导入后棘爪和导向杆，凸 轮、螺纹管及喷头不再转动而沿导向杆前移，喷头及螺纹管伸向炉膛内。当螺纹管伸到前极限位置即喷嘴中心距水冷壁向火面38mm时，凸轮脱开导向杆，拨 开前棘爪，带动喷嘴、螺纹管一起再随大齿轮转动。随之，凸轮开启阀门，吹灰开始。吹灰 过程由后端的电气控制箱控制。完成预定的吹灰圈数后，控制系统使电动机反转，喷嘴、螺 纹管和凸轮同时反转，随之

14、阀门关闭，吹灰停止。凸轮继续转动，当凸轮的导向槽导入前棘爪和导向杆后，喷头、螺纹管和凸轮停止转动 而退至后极限位置。然后凸轮脱开导向杆，拨开后棘爪继续作逆时针方向旋转，直至控制系 统动作，电源断开，凸轮停在起始位置。至此，吹灰器完成一次吹灰过程。主要技术参数：吹灰器行程267mm (10.5)吹灰器行进速度290mm/min吹灰枪转速2.3r/min吹灰压力1.5MPa吹灰蒸汽耗量运行时间30kg/min（吹扫1圈）60kg/min（吹扫2圈）90kg/min（吹扫3圈）有效吹灰半径1.52m电动机（国内使用）YSR-6324B5 型 0.18Kw 1370r/min电源380V 3P50Hz

15、3）程控装置HDCK型吹灰程控装置是湖北一戴蒙德机械有限公司研制的第二代产品，与戴蒙德公司 吹灰器一起，为燃煤锅炉配套。其中心控制元件选用国际流行的PLC，使吹灰工艺柔性化，能够按照锅炉生产厂家提供 的吹灰工艺，把整个锅炉吹灰系统协调起来，对锅炉吹灰系统的所有设备实现自动、遥控、 就地电动操作，并有相应设备运行的状态显示、故障报警、联锁保护等功能，能满足吹灰运 行的需要。由于采用CPU和RAM用户程序储存，其编程或改写都很方便、灵活。具有抗干 扰能力强，使用寿命长，易掌握，维修简单等优点。a. 投运方式吹灰控制系统有四种状态：模拟、自动、远操、近操。这四种状态由一个四位转换开关 来确定。a）模

16、拟脱开所有就地参控设备，模拟程序运行。在此状态下，“动力电源通”指示灯应熄灭， 各阀门指示灯应为其初始状态。另外，在模拟状态下，还可进行跳步置入、跳步验证、跳步 复位操作。b）自动程序将按吹灰工艺流程，指挥整个吹灰系统安全运行。在投入吹灰器程控装置以前，要 逐个检查吹灰器均在复位状态，就地控制开关在ON位置，推进装置润滑良好。c）远操此功能适用于单台遥控。应注意的是，在远操时，一次只能操作左右各一台吹灰器，等 待其运转完毕后才能再启动其它设备。d）近操此功能适用现场调试。b.联锁保护功能a）吹灰蒸汽压力低:当吹灰蒸汽系统暖管结束后，减压阀后的压力信号低于设定值，系统有灯光报警，任何 在工作的吹

17、灰器自动退出，不允许进一步操作。程序暂停运行直到汽压恢复正常。b）吹灰器运行超时：c）吹灰器前进吹灰超过正常时间时，程控装置将使之后退；若后退超时，则自动停止程 序并报警，直到故障消除后运行人员按下消除报警按钮，程序才继续运行。d）吹灰器过流：若吹灰器工作电流超出设定值，电流继电器动作，系统发出声光报警，吹灰器自动返回。 只有按一下消除按钮，报警信号才解除。e）吹灰器过载：该报警信号由热继电器产生。如果吹灰器过流，电流继电器动作，试图退出吹灰器，以 保护吹灰器枪管；但是，如果过流持续存在，热继电器就动作，系统发出过载声光报警信号， 程序中止运行，驱动回路电源切断，电机停止运转，以保护电机。按一

18、下消除报警按钮，报 警信号解除。万一发生过载故障报警，必须按下程序停止/恢复按钮，并派人去就地手动退出已停车 的吹灰器，将该吹灰器所对于的热继电器复位。如果释放程序停止/恢复按钮，程序从断点 继续运行。f）锅炉故障报警：在自动运行过程中，出现炉膛压力高，负荷低于设定值，锅炉跳闸等故障时，运行的 吹灰器自动退出，系统将禁止吹灰，且进行声光报警。c. 显示功能采用锅炉模拟图显示吹灰系统所有参控设备的运行状态和有关的报警信号。在程序运行 中，阀门状态、投入吹灰器的运行状态都可在显示屏上显示；若出现故障报警，相应的指示 灯应亮。运行人员应注意到，一台锅炉上往往布置有多台不同型号、不同规格的吹灰器，必须

19、保 证所有这些吹灰器在任何情况下都要安全、经济、有效地使用。正常运行的锅炉，一般按烟 气流向吹灰，吹灰顺序依次为：空预器一炉膛一过热器一再热器一省煤器一空预器。对严重 的积灰，为了防止从炉膛、过热器吹下的灰大量阻塞在锅炉出口处，特别是空预器区域，建 议将省煤器、空预器的吹灰器与全面的吹灰器交替启动，保证“灰道”畅通。即使一般的积 灰，也要求每次吹灰程序的开始和结束都启动空预器吹灰器。4）常见的故障及处理a. 吹灰程序不执行：吹灰程序不执行的原因主要有两种，一种是属于正常的情况，如锅炉负荷低、锅炉故障、 炉膛压力、吹灰蒸汽压力/温度不正常等引起吹灰程序禁止启动或暂停。另一种情况是阀门 到位信号、

20、吹灰器后退信号失去等原因而引起，应对各吹灰器的状态进行检查，特别是吹灰 器退到位的情况。b. 启动失败吹灰器启动失败的主要原因有：吹灰器就地开关断开、后限位开关不通或未及时脱开、 吹灰器总电源失去、接触器常开触点不能吸合、热继电器动作等。一般情况下，此时吹灰器 未启动前进，只需按下报警消除按钮，程序就可继续运行。但如是吹灰器已前进而后限位开 关未及时脱开而造成的启动失败，就必须到就地检查吹灰器的状态，以防由于吹灰器长期吹 灰而造成管壁吹损。c. 吹灰器过载吹灰器过载或过流时间过长，可按下“程序暂停/恢复”按钮，并及时摇回吹灰器，再 将已动作的热继电器复位，松开“程序暂停/恢复”按钮，程序可继续运行。吹灰器退回的 方法：a）手动摇回b）如吹灰器电机及其三相线路均正常且预计后退时负载不重，可先断开就地开关，将对 应的热继电器复位，再合上就地开关将吹灰器退出。d. 吹灰器过流吹灰器过流的主要原因有：负载过重如卡涩等、电机缺相运行、电机短路、线路接地、 过流继电器整定值太小等。若吹灰器过流，正常情况下程序会自动退出吹灰器，若后退时持 续过流，热继电器应动作。如吹灰器过流但程序并没有让其退出，应按下“紧急返回”按钮， 如返回过程中热继电器动作，应手动摇出。