蒸汽风帽吹灰系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉积灰清除技术，尤其涉及一种蒸汽风帽吹灰系统及方法。
【背景技术】
[0002]大型Ji型锅炉折焰角及水平烟道大量积灰是一个困扰电厂的普遍性难题，水平烟道大面积大容量积灰，加重了水平烟道区域构架的负载。同时，如锅炉运行过程中沉积的积灰突然下泻至炉膛内引起的不良后果将不堪设想。
[0003]根据有关方面的研宄，造成大型型锅炉折焰角及水平烟道积灰的主要原因包括以下几个方面:
[0004]I)锅炉折焰角自身结构以及折焰角上倾角设计选型不合理
[0005]锅炉折焰角的设计选型，除考虑空气动力场的因素，还须考虑设计煤种灰流动角。灰的自然堆积流动角度与煤种灰分特性相关，因此折焰角上倾角应根据燃用煤种的飞灰特性进行选择。目前锅炉厂在设计时往往没有进行设计煤种灰流动实验，而是采用原设计角度，从而使得锅炉运行过程中形成的积灰无法靠自动流动来消除，造成折焰角及水平烟道大量积灰。
[0006]2)机组运行负荷长期低于设计负荷
[0007]烟气中携带的飞灰是否沉积受烟气的流速影响较大。而折焰角及水平烟道区域烟气的流速与机组运行负荷有关，满负荷运行时烟气流速较高，可以达9m/s。而低负荷运行时，该区域的烟气流速急剧下降，50%额定负荷时，其烟气流速仅5m/s左右。从近两年电厂的实际运行情况分析，各电厂每年将由一半以上的时间处于中、低负荷运行。机组在低负荷运行时，烟气流速低于满负荷运行状态下的烟气流速，烟气的携带飞灰能力下降，造成烟气中部分飞灰沉积下来。而且烟气经折焰角进入水平烟道后，上、下部烟气流速往往存在偏差，靠下部的烟气流速低于上部的流速，也不利于将沉积的飞灰携带走，从而使得水平烟道的积灰量较大。
[0008]3)燃用煤种的灰分含量高于设计值
[0009]锅炉内积灰量直接受煤种自身的灰分含量大小的影响，煤种灰分越高则锅炉的积灰量相对越大。锅炉在设计时对设计煤种的灰分进行了考虑，但在实际运行中燃用的煤种变化较大，燃煤的实际灰分比设计煤种高很多，因此也就加重了折焰角及水平烟道的积灰。
[0010]如何能够消除折焰角及水平烟道的积灰，或者如何将该区域大量的积灰在运行中自动清除，已受到很多人的重视和思考。
[0011]针对31型炉折焰角及水平烟道容易积灰的问题，某些电厂在折焰角前部(后屏过热器与末级过热器之间)折焰角标高上部I米位置以及水平烟道区域距底部I米位置加装枪管式蒸汽吹灰器。如图1所示，折焰角区域两侧(图1为切面图，仅示出了其中一侧)各加装I台枪管式蒸汽吹灰器，水平烟道两侧各加装I台枪管式蒸汽吹灰器，吹灰器蒸汽压力1.5MPa，每8小时吹灰一次。另外，图1中标号101为后墙垂帘管，102为原有的蒸汽吹灰器，103为后屏过热器，104为末级过热器，105为前屏末级再热器，106为后屏末级再热器，107为折焰角区域加装的枪管式蒸汽吹灰器，108为水平烟道区域加装的枪管式蒸汽吹灰器。
[0012]图1中采用枪管式蒸汽吹灰器的技术，存在以下几个缺点:
[0013]因折焰角上方布置有末级过热器，且末级过热器与折焰角距离较小，因此该区域难以布置枪管式吹灰器。为达到折焰角部位积灰吹扫的目的，在后屏过热器与末级过热器之间加装了吹灰器，如图1所示。该区域加吹灰器后由于吹扫的范围有限，折焰角区域积灰无法吹扫到位，对折焰角积灰的效果不甚明显。而且该部位处于高温区域，蒸汽吹扫压力较高，对后屏过热器、末级过热器及折焰角都会造成吹损。
[0014]水平烟道区域空间较小，仅能安装2台枪管式吹灰器，因此其吹灰的覆盖范围也非常有限，对于偌大的水平烟道积灰区域，其效果也相对较差。
[0015]吹灰器安装在高温区域，其吹灰过程中枪管容易发生过热弯曲，维护费用较高。
[0016]针对型炉折焰角及水平烟道容易积灰的问题，某些电厂在折焰角尾部(末级过热器与后墙垂帘管之间)位置以及水平烟道区域加装声波吹灰器。如图2所示，折焰角区域两侧各加装I台声波吹灰器，水平烟道两侧各加装2台声波吹灰器。声波吹灰器以杂用气作为气源，每2小时吹灰一次。另外，图1中标号101为后墙垂帘管，102为原有的蒸汽吹灰器，103为后屏过热器，104为末级过热器，105为前屏末级再热器，106为后屏末级再热器，107为折焰角区域加装的声波吹灰器，108为水平烟道区域加装的声波吹灰器。
[0017]图2中采用声波吹灰器的技术，存在以下几个缺点:
[0018]上述加装声波吹灰器的区域运行温度较高，声波吹灰器布置于该位置其运行平均寿命极大缩短，并且声波吹灰器的运行维护成本很高。
[0019]水平烟道区域空间较大，可适当多布置声波吹灰器，扩大吹灰的覆盖范围，但折焰角区域空间较小，声波吹灰器需要布置于折焰角尾部，其吹灰效果较差。
【发明内容】
[0020]为解决上述技术问题，以将折焰角及水平烟道全部范围的积灰清除，本发明实施例提供一种蒸汽风帽吹灰系统及方法。
[0021]根据本申请实施例的一方面，公开了一种蒸汽风帽吹灰系统，所述的蒸汽风帽吹灰系统包括:多根吹扫蒸汽管，多个蒸汽风帽喷嘴，蒸汽母管及设置在相邻的锅炉折焰角之间或相邻的水平烟道之间的鳍片；
[0022]部分所述吹扫蒸汽管沿炉膛宽度方向布置于所述锅炉折焰角区域，其余部分的所述吹扫蒸汽管沿炉宽度方向布置于所述锅炉水平烟道区域；所述蒸汽风帽喷嘴为中空结构，每一根吹扫蒸汽管上固定安装多个所述蒸汽风帽喷嘴，多个所述蒸汽风帽喷嘴分别穿过所述鳍片安装在同一根所述吹扫蒸汽管上；多根所述吹扫蒸汽管连接所述蒸汽母管的一端，所述蒸汽母管的另一端连接辅汽联箱，所述辅汽联箱的过热蒸汽依次对每根吹扫蒸汽管进行吹扫，每根吹扫蒸汽管的蒸汽风帽喷嘴的喷汽孔喷出过热蒸汽，将锅炉折焰角或水平烟道的积灰二次扬起，并由经过的流动烟气将所述积灰携带走。
[0023]一实施例中，风帽及引汽管两部分，所述引汽管穿过所述鳍片与对应的所述吹扫蒸汽管焊接，并且所述引汽与所述鳍片密封焊接，所述风帽扣在引汽管上。
[0024]一实施例中，与所述蒸汽母管连接的所述吹扫蒸汽管的一端安装一压力变送器，所述压力变送器连接一 DCS系统，以便于监视和调整吹扫蒸汽压力。
[0025]—实施例中，每根所述吹扫蒸汽管上设有一电动压力调节阀，设置在所述压力表送器与所述蒸汽母管之间。
[0026]一实施例中，在所述蒸汽母管与所述辅汽联箱连接段的最低管段设有疏水管道，由所述辅汽联箱来的过热蒸汽首先进入所述疏水管道进行疏水，当疏水结束后，由所述辅汽联箱来的过热蒸汽依次对每根吹扫蒸汽管进行吹扫。
[0027]一实施例中，所述的疏水管道上设置有疏水电动阀。
[0028]一实施例中，沿同一圆周方向，在风帽上均匀设置多个喷汽孔。
[0029]一实施例中，所述喷汽孔的个数为6个。
[0030]一实施例中，所述吹扫蒸汽管根数为七根，其中三根吹扫蒸汽管均沿炉膛宽度方向布置于所述锅炉折焰角区域，另外四根均沿炉膛宽度方向布置于所述水平烟道区域。根据本申请实施例的另一方面，公开了一种蒸汽风帽吹灰方法，应用于上述的蒸汽风帽吹灰系统，所述的蒸汽风帽吹灰方法包括:
[0031]所述的辅汽联箱的来水先进入所述疏水管道进行疏水；
[0032]疏水结束后，所述的辅汽联箱的来水依次进入每根吹扫蒸汽管进行吹扫；
[0033]每根吹扫蒸