0、引 言
電站鍋爐受熱面的積灰污染會使鍋爐運行的經濟型和安全性下降，因此現代電站鍋爐基本都配備吹灰裝置，定期或不定期對受熱面進行吹掃。但是由于一些原因吹灰效果有時不太理想，如重復吹掃或者吹灰不足的問題時有發生，這就使得吹灰的總體經濟性下降，而且過于頻繁的吹灰會造成受熱面的損壞，吹灰器本身的壽命也將受到影響。如何避免這些問題，掌握吹灰器的吹灰特性進行恰當的吹掃，獲得最大的經濟效益，也就是如何進行優化吹灰成為必須要考慮的問題。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
針對以上問題，本文對于500 MW機組塔式鍋爐為研究對象，對其三個對流受熱面的污染狀況進行在線監測。根據監測結果表明，吹灰過程中鍋爐負荷經常同時發生變化，變負荷的影響明顯超過了吹灰的影響。在此基礎上，從機組的實際情況出發，改變長桿吹灰器的吹灰頻率，并及時調整鍋爐負荷，能達到鍋爐各個受熱面的優化吹灰。
l、受熱面污染狀態的監測與現場實驗
1.1研究對象簡介
神二捷制l 650 t/h鍋爐機組在設計方式上采取了亞臨界帶有中間再熱的單爐膛半塔式布置，固態排渣。該鍋爐最大特點是采用了半塔式布置，此方式避免了其他布置方式的缺點，如“π”型布置的膨脹不一致，“T”型布置的占地面積大。半塔式鍋爐結構緊湊，占地面積膨脹一致，使用燃燒劣質多灰不同性質的煤，便于磨煤機及燃燒器隨意布置，縮短了煤粉管道，解決了爐膛與煙道、受熱面與聯箱及其它設備的錯列膨脹，并且減小了對流受熱面及其拐角處的飛灰磨損。鍋爐受熱面共布置有三層長桿吹灰器，吹灰介質為蒸汽。三層吹灰器分別在68m，75m，81m，即三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面的出口。二級過熱器、低溫再熱器與省煤器三個受熱面使用的是聲波吹灰，本文并不涉及。
1.2現場試驗
為了確定吹灰對各個受熱面的污染狀態及吹灰器吹灰強度的合理性，從2010年1月5日起對長桿吹灰器的操作時間進行了記錄，同時利用本項目開發的污染監測軟件對這三個受熱面污染狀態進行了診斷，進而根據SIS系統提供的長桿吹灰器操作對二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫的影響進行了分析。
當前長桿吹灰器的運行方式主要有兩種：一種是常規的每天兩次運行，即8：30左右與20; 30左右進行吹掃；第二種是根據二級過熱器出口汽溫，以避免二級過熱器超溫為目的操作方式，其原理是通過對三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面進行吹掃，增加這三個受熱面傳熱，降低二級過熱器與低溫再熱器處煙氣溫度水平，達到控制二級過熱器與低溫再熱器出口蒸汽溫度的目的。目前，由于煤質的不穩定以及各臺磨工作特性影響，運行中多采用第二種方式進行長桿吹灰器操作，經常出現24h內長桿吹灰器操作多達4次的情況，一方面導致吹灰蒸汽耗量偏大，鍋爐運行經濟性下降；另一方面必然對相應受熱面的運行壽命產生影響。
2、鍋爐受熱面積灰結渣分析計算模型
本項工作采用熱平衡計算原理，在鍋爐整體熱平衡的基礎上，逆煙氣的流程逐段進行各個受熱面的熱平衡和傳熱計算，在已知受熱面的出口煙溫、工質側進出口等參數的基礎上，分別由煙氣側和工質側熱平衡方程式，計算該受熱面的出口煙溫
3、實驗結果
圖1為長桿吹灰器對三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面污染影響監測曲線，各圖中橫坐標為運行時間，縱坐標為污染率值，污染率值越大，表明受熱面污染越嚴重。在對受熱面進行吹灰后，若受熱面清潔程度提高，本項目所開發系統所監測的相應受熱面污染率應下降。由于神頭二電廠采用長桿吹灰器吹灰為定時吹灰，所以高溫再熱器，四級過熱器以及三級過熱器在初始階段的污染率明顯不同的情況下開始進行吹掃；另外三個受熱面的初始污染率是根據上面論述的計算模型計算得出的。
從圖中曲線可以看出，在進行長桿吹灰后，這三個受熱面的污染率表現出了下降趨勢，說明長桿吹灰器操作確實能使這三個面污染下降，這也表明2號機組鍋爐優化吹灰項目開發的軟件模型能夠監測受熱面污染變化。
表l為1月5日一12日2號鍋爐長桿吹灰器操作前后二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫及負荷匯總表。從表中數據可以看出：在1月5日到9日期間，基本每天進行兩次長桿吹灰操作，而10日至12日，每天長桿吹灰器操作可達4次。在這些吹灰操作中，吹灰前后二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫并沒有表現出一定下降的趨勢，反而經常發生長桿吹灰操作后，二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫上升的情況，而且在10日，兩次吹灰后二級過熱器出口汽溫下降僅2～4℃。其主要原因是吹灰過程中鍋爐負荷經常同時發生變化，變負荷的影響明顯超過了吹灰的影響。
這表明在進行長桿吹灰操作后，受熱面的污染下降將導致受熱面吸熱增加，其后受熱面的吸熱將減少。但表l數據反映出，這三個面污染下降，傳熱增加并不能一定保證二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫下降。一方面表明，過多依靠長桿吹灰操作控制二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫并不可取；另一方面又表明在進行長桿吹灰后二級過熱器出口汽溫上升條件下，若不進行長桿吹灰操作，二級過熱器出口蒸汽溫升可能會更多。因此，應考慮采用其它方式調整二級過熱器出口蒸汽溫度。
考慮到目前2號機組運行于高加切除狀態，高加恢復，二級過熱器超溫問題應可以得到緩解。若高加投運后，二級過熱器仍頻繁出現出口汽溫偏高的問題，可以考慮鍋爐二級過熱器受熱面面積偏大，導致其出口汽溫易發生超溫，可適當減少二級過熱器面積，相應增加三級過熱器與高溫再熱器面積，既抑制二級過熱器超溫，叉保證過熱器系統總吸熱量不變，同時起到降低長桿吹灰器操作頻率的作用。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
4、結論
(1)燃煤電廠鍋爐積灰結渣在線監測系統，能夠有效地監測各個受熱面的污染狀態，從實際出發實現鍋爐受熱面的優化吹灰。
(2)根據實時數據分析得出：神頭500 MW塔式鍋爐三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面在進行長桿吹灰后，受熱面的污染率均呈現出了下降趨勢，說明長桿吹灰器操作確實能使受熱面污染下降。
(3)長桿吹灰器吹灰頻率不宜過高，一天兩次即可。過多的長桿吹灰器操作并不一定會保證二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫下降。但若不進行長桿吹灰器操作，二級過熱器蒸汽溫升可能會更多。
(4)適當減少二級過熱器與低溫再熱器受熱面面積，增加三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器的面積。面積改變的幅度可參考2號機組鍋爐優化吹灰項目開發的軟件計算得到的吹灰前后各受熱面換熱變化幅度來確定。
電站鍋爐受熱面的積灰污染會使鍋爐運行的經濟型和安全性下降，因此現代電站鍋爐基本都配備吹灰裝置，定期或不定期對受熱面進行吹掃。但是由于一些原因吹灰效果有時不太理想，如重復吹掃或者吹灰不足的問題時有發生，這就使得吹灰的總體經濟性下降，而且過于頻繁的吹灰會造成受熱面的損壞，吹灰器本身的壽命也將受到影響。如何避免這些問題，掌握吹灰器的吹灰特性進行恰當的吹掃，獲得最大的經濟效益，也就是如何進行優化吹灰成為必須要考慮的問題。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
針對以上問題，本文對于500 MW機組塔式鍋爐為研究對象，對其三個對流受熱面的污染狀況進行在線監測。根據監測結果表明，吹灰過程中鍋爐負荷經常同時發生變化，變負荷的影響明顯超過了吹灰的影響。在此基礎上，從機組的實際情況出發，改變長桿吹灰器的吹灰頻率，并及時調整鍋爐負荷，能達到鍋爐各個受熱面的優化吹灰。
l、受熱面污染狀態的監測與現場實驗
1.1研究對象簡介
神二捷制l 650 t/h鍋爐機組在設計方式上采取了亞臨界帶有中間再熱的單爐膛半塔式布置，固態排渣。該鍋爐最大特點是采用了半塔式布置，此方式避免了其他布置方式的缺點，如“π”型布置的膨脹不一致，“T”型布置的占地面積大。半塔式鍋爐結構緊湊，占地面積膨脹一致，使用燃燒劣質多灰不同性質的煤，便于磨煤機及燃燒器隨意布置，縮短了煤粉管道，解決了爐膛與煙道、受熱面與聯箱及其它設備的錯列膨脹，并且減小了對流受熱面及其拐角處的飛灰磨損。鍋爐受熱面共布置有三層長桿吹灰器，吹灰介質為蒸汽。三層吹灰器分別在68m，75m，81m，即三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面的出口。二級過熱器、低溫再熱器與省煤器三個受熱面使用的是聲波吹灰，本文并不涉及。
1.2現場試驗
為了確定吹灰對各個受熱面的污染狀態及吹灰器吹灰強度的合理性，從2010年1月5日起對長桿吹灰器的操作時間進行了記錄，同時利用本項目開發的污染監測軟件對這三個受熱面污染狀態進行了診斷，進而根據SIS系統提供的長桿吹灰器操作對二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫的影響進行了分析。
當前長桿吹灰器的運行方式主要有兩種：一種是常規的每天兩次運行，即8：30左右與20; 30左右進行吹掃；第二種是根據二級過熱器出口汽溫，以避免二級過熱器超溫為目的操作方式，其原理是通過對三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面進行吹掃，增加這三個受熱面傳熱，降低二級過熱器與低溫再熱器處煙氣溫度水平，達到控制二級過熱器與低溫再熱器出口蒸汽溫度的目的。目前，由于煤質的不穩定以及各臺磨工作特性影響，運行中多采用第二種方式進行長桿吹灰器操作，經常出現24h內長桿吹灰器操作多達4次的情況，一方面導致吹灰蒸汽耗量偏大，鍋爐運行經濟性下降；另一方面必然對相應受熱面的運行壽命產生影響。
2、鍋爐受熱面積灰結渣分析計算模型
本項工作采用熱平衡計算原理，在鍋爐整體熱平衡的基礎上，逆煙氣的流程逐段進行各個受熱面的熱平衡和傳熱計算，在已知受熱面的出口煙溫、工質側進出口等參數的基礎上，分別由煙氣側和工質側熱平衡方程式，計算該受熱面的出口煙溫
3、實驗結果
圖1為長桿吹灰器對三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面污染影響監測曲線，各圖中橫坐標為運行時間，縱坐標為污染率值，污染率值越大，表明受熱面污染越嚴重。在對受熱面進行吹灰后，若受熱面清潔程度提高，本項目所開發系統所監測的相應受熱面污染率應下降。由于神頭二電廠采用長桿吹灰器吹灰為定時吹灰，所以高溫再熱器，四級過熱器以及三級過熱器在初始階段的污染率明顯不同的情況下開始進行吹掃；另外三個受熱面的初始污染率是根據上面論述的計算模型計算得出的。
從圖中曲線可以看出，在進行長桿吹灰后，這三個受熱面的污染率表現出了下降趨勢，說明長桿吹灰器操作確實能使這三個面污染下降，這也表明2號機組鍋爐優化吹灰項目開發的軟件模型能夠監測受熱面污染變化。
表l為1月5日一12日2號鍋爐長桿吹灰器操作前后二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫及負荷匯總表。從表中數據可以看出：在1月5日到9日期間，基本每天進行兩次長桿吹灰操作，而10日至12日，每天長桿吹灰器操作可達4次。在這些吹灰操作中，吹灰前后二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫并沒有表現出一定下降的趨勢，反而經常發生長桿吹灰操作后，二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫上升的情況，而且在10日，兩次吹灰后二級過熱器出口汽溫下降僅2～4℃。其主要原因是吹灰過程中鍋爐負荷經常同時發生變化，變負荷的影響明顯超過了吹灰的影響。
這表明在進行長桿吹灰操作后，受熱面的污染下降將導致受熱面吸熱增加，其后受熱面的吸熱將減少。但表l數據反映出，這三個面污染下降，傳熱增加并不能一定保證二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫下降。一方面表明，過多依靠長桿吹灰操作控制二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫并不可取；另一方面又表明在進行長桿吹灰后二級過熱器出口汽溫上升條件下，若不進行長桿吹灰操作，二級過熱器出口蒸汽溫升可能會更多。因此，應考慮采用其它方式調整二級過熱器出口蒸汽溫度。
考慮到目前2號機組運行于高加切除狀態，高加恢復，二級過熱器超溫問題應可以得到緩解。若高加投運后，二級過熱器仍頻繁出現出口汽溫偏高的問題，可以考慮鍋爐二級過熱器受熱面面積偏大，導致其出口汽溫易發生超溫，可適當減少二級過熱器面積，相應增加三級過熱器與高溫再熱器面積，既抑制二級過熱器超溫，叉保證過熱器系統總吸熱量不變，同時起到降低長桿吹灰器操作頻率的作用。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
4、結論
(1)燃煤電廠鍋爐積灰結渣在線監測系統，能夠有效地監測各個受熱面的污染狀態，從實際出發實現鍋爐受熱面的優化吹灰。
(2)根據實時數據分析得出：神頭500 MW塔式鍋爐三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器三個受熱面在進行長桿吹灰后，受熱面的污染率均呈現出了下降趨勢，說明長桿吹灰器操作確實能使受熱面污染下降。
(3)長桿吹灰器吹灰頻率不宜過高，一天兩次即可。過多的長桿吹灰器操作并不一定會保證二級過熱器與低溫再熱器出口汽溫下降。但若不進行長桿吹灰器操作，二級過熱器蒸汽溫升可能會更多。
(4)適當減少二級過熱器與低溫再熱器受熱面面積，增加三級過熱器、四級過熱器與高溫再熱器的面積。面積改變的幅度可參考2號機組鍋爐優化吹灰項目開發的軟件計算得到的吹灰前后各受熱面換熱變化幅度來確定。
