1　存在的問題

廣東省某水泥廠4 500 t/d生產線配套9 MW純低溫余熱發電，所配套余熱鍋爐設計進煙風溫度550 ℃，過熱器出口設計煙溫310 ℃，額定蒸汽量20 t/h，進口蒸汽溫度210 ℃，出口蒸汽溫度450 ℃。設備投運2年以來，窯頭過熱器（型號為170AY01-2-1-0）積灰非常嚴重，該過熱器有上下兩層受熱面，下層為光管，上層為鰭片管。運行2年半后，煙氣溫度因為積灰提高了15 ℃。每次停爐檢查都需要人工清理。圖1為運行2年半后的光管和鰭片管的積灰情況。

目前，水泥行業余熱鍋爐吹灰裝置有以下幾種類型，可通過分析其優缺點選擇合適的吹灰裝置。

2　幾種吹灰器的形式及特點

2.1　機械振打清灰

機械振打清灰是一種傳統的清灰方式，由傳動裝置、擺動裝置和彈簧砧組件裝置組成，落錘是由傳動裝置轉動，轉到一定位置時，通過拔叉帶動擺動裝置提升到一定高度時，使擺錘自由落下，撞擊在彈簧砧的導力軸上，同時產生一個合適的振打頻率，使水冷壁固有頻率的振動模態被充分地激勵出來，得到最大的有效振動，取得最佳清灰效果。

優點：結構簡單，控制靈活方便，在傳統設備上應用廣泛，對浮灰效果好。缺點：機械裝置故障率高，維修量大，隨著傳動桿距離能量有衰減，對黏性灰的清灰效果差。

2.2　蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器也是一種傳統的清灰方式，依靠高溫蒸汽強大的動能釋放，直接對受熱面進行噴吹，大量應用在電力行業的大型機組。

優點：可以直接對受熱面進行吹灰，適應性強，對結焦結渣灰、黏性灰的效果也很好。缺點：設備易卡澀，故障率高，對維護要求較高，對吹灰部位管道有吹損。

2.3　聲波吹灰器

聲波吹灰器是近年發展起來的吹灰器，在水泥廠余熱鍋爐應用廣泛。其原理是依靠聲波的振動帶動煙氣中積灰的振動，然后積灰隨煙氣帶走。

優點：聲波相對沒有方向性，屬于無死角清灰，每個位置和角度都能收到聲波振動；只需要壓縮空氣即可產生聲波，設備運行安全性好；耗電量可以忽略不計，運行成本低。缺點：幾乎沒有缺點。只對氣源壓力有要求，建議0.6~0.7 MPa，一般工廠的壓縮站空氣可滿足要求。

3　吹灰方案的確定及吹灰效果

考慮到該廠蒸發器有鰭片管，擔心蒸汽吹灰故障率太高，效果也不理想，所以將該方案排除掉。

最終確定方案為在兩層受熱面中間布置2臺聲波吹灰器吹灰器。

使用半年后，光管蒸發器、鰭片管蒸發器吹灰效果見圖3。

改造后的運行參數如下：

1）鍋爐運行可以帶負荷19~25 t/h（設計額定負荷20 t/h），帶負荷能力明顯加強。

2）進口煙風溫度570~580 ℃，出口煙風溫度295~308 ℃，比改造前降低了20~30 ℃。

3）進口煙氣溫度設計值550 ℃，出口煙氣溫度設計值310 ℃。與設計值相比，在進口煙氣溫度提高了20~30 ℃的情況下，出口煙氣溫度仍低于設計值。

以上3點和現場檢查的結果證明，通過吹灰器改造，過熱器換熱效率大大提高，達到了改造目標。

4　結束語

每種設備都有優缺點，分別適用于不同的工況環境。在工程應用中，應該充分考慮設備特性與工況環境的適配性，以保證良好的吹灰效果；同時對于設備的投資金額、運行成本、維護費用也要充分考慮，以保證技改的投資回報率。事實證明，聲波吹灰器在水泥廠余熱鍋爐的工程應用可以滿足以上要求，具有良好的應用前景。