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摘要：本文在燃煤电厂超低排放技改的背景下，针对低低温除尘器改造工艺路线中换热系统吹灰器的选择进行了分析，通过对声波、蒸汽两种吹灰器的优缺点、布置空间、运行成本等方面进行了分析，可知：吹灰器的选择与燃煤电厂实际场地布置、燃煤飞灰特性有较大关系，在选择时需具体分析。同等条件下，考虑运行维护的经济性，建议采用声波吹灰器。
关键词：低低温除尘器，吹灰器，选择分析
引言
隨着国家对环保排放标准的不断提高，高能耗、高污染的燃煤发电机组节能减排工作也越来越被重视，低低温除尘技术由于其节能效果好，同时也能够提效电除尘效率、去除大部分SO3，降低脱硫用税率等特点，在越来越多的电厂超低排放技改中得到了应用。我国燃煤电厂排放的烟气中灰分普遍较高，进入低低温除尘器换热系统后，在换热面中容易沉降大量的积灰，影响换热系统的换热效果，也影响烟气均布性进而影响下游静电除尘器的除尘效率。为了预防沉降飞灰对电厂带来的负面影响，需选择适当的吹灰器，目前普遍应用的是声波吹灰器和蒸汽吹灰器两种技术。
1声波吹灰器及蒸汽吹灰器
1.1 声波吹灰器
声波吹灰器的工作原理是金属膜片在压缩空气的作用下产生声波，低低温除尘器换热面上的积灰在声波的作用下处于松动和悬浮状态，被一定速度的烟气携带至静电除尘器，使粉尘不能在换热面表面积聚[2]。
声波吹灰器优点：
①布置位置灵活，覆盖区域全面：声波吹灰器发射的声波具有反射、投射和绕射作用，不管声源安装的位置与方向如何，声能量均能够进入低低温换热系统的每一个角落，可以有效的清理换热表面的积灰；目前单台声波吹灰器有效吹灰半径可达到5m，比蒸汽吹灰器有效吹灰半径更大；
②无机械运动机构，也没有易磨、易损部件，维护工作量较低；
③换热系统内外所占空间较小，不占用较多布置空间。
声波吹灰器缺点：
①对于低低温换热器系统受热面上已变硬的灰垢清除效果不明显，可能导致低低温换热器系统运行压差不断提高，影响安全稳定运行；
②对温度高、烟气湿度小、飞灰蓬松干燥的飞灰具有明显的清除效果，但对粘附轻度高的飞灰清除效果有限；
1.2 蒸汽吹灰器
蒸汽吹灰按结构特征的不同可分为简单喷嘴式、固定回转式、伸缩式（又分短伸缩型吹灰器和长伸缩型吹灰器）以及摆动式等。各种蒸汽吹灰器的工作机理基本相似，即都是利用吹灰蒸汽在吹灰器喷嘴出口处形成的高射气流，冲刷受热面上的积灰和结渣，其中小颗粒被烟气带走，大块渣、灰则沉落灰斗或烟道。
蒸汽吹灰器优点：
①蒸汽吹灰作为一种传统的吹灰方式，高温高压蒸汽直接吹扫受热面，对飞灰种类适应性较强，特别是对灰熔点较低，粘附强度较高的飞灰具有良好的清灰效果；
②实际运行过程中噪音较低。
蒸汽吹灰器缺点：
①蒸汽吹灰属于传统吹灰系统，纯机械传动，长期受热易磨损，吹灰杆长期受热容易变形、卡死，从而失去吹灰功能，故障率高，自动化程度低，维护工作量大；
②蒸汽吹灰采用蒸汽作为吹灰介质，容易对受热面管束造成冲刷，也容易形成二次积灰，另考虑到蒸汽本身的成本，无形中给燃煤电厂增加了成本。
2 低低温除尘器入口条件对吹灰器选择影响
2.1 布置空间影响
在超低技改项目中，大多电厂原除尘器入口烟道空间相对紧张，布置低低温换热面后无法满足蒸汽吹灰器的布置要求（300MW机组为例，大约需要4m的水平布置空间），则仅能采用声波吹灰器（300MW机组为例，大约需要1.5m的水平布置空间）。
2.2 入口烟气参数的影响
除尘器入口烟气温度一般在120℃至150℃之间，和脱硝相比，飞灰的干燥性和流动性相对较弱，我国燃煤电厂燃烧煤种差异较高，如在西南地区，燃煤具有高湿、高灰的特点，飞灰的粘附强度较高，为保证清灰效果易采用蒸汽吹灰器，如广西贵港某电厂；如在华东地区，煤质条件相对较好，飞灰的粘附特性较低，考虑到运行维护成本，可采用声波吹灰器，如江苏望亭某电厂。
3投资及运行维护成本对比
以西南某地区660MW机组低低温除尘器为例，分析声波吹灰器和蒸汽吹灰器的设备投资及运行维护成本。
3.1 设备投资安装成本
声波吹灰器
每台机组低低温除尘器需安装12台声波吹灰器（每个换热系统安装3台，共4个换热系统），附属设备包括球阀、电磁阀、空气调压阀、空气过滤器等。声波吹灰器很轻便，可通过法兰很轻易安装在换热系统上，仅伸出设备约0.7m。按照同类机组的应用业绩，单台机组声波吹灰器系统的总投资约为22万左右（含控制、安装）。
蒸汽吹灰器
每台机组低低温除尘器需安装8台蒸汽吹灰器（每个换热系统安装2台，共4个换热系统），附属设备包括蒸汽流量阀、蒸汽减压阀，蒸汽管道等。蒸汽吹灰器需要用起重机吊装，伸缩设备长度约占壳体的1/2，需要超宽的钢结构检修平臺。按照同类机组的应用业绩，单台机组蒸汽吹灰系统的总投资约为23万左右（含控制、安装）。
3.2 运行维护成本
声波吹灰器
单台机组按照12台声波吹灰器考虑，压缩空气供气压力大于0.6MPa。按照每个换热系统3台吹灰器依次喷吹，每10min喷吹10s，间隔40s下级开始喷吹。按照一年运行5000h计算，压缩空气单价按照0.07元/m3计算，年运行费用约为41000元。
蒸汽吹灰器
单台机组按照8台蒸汽吹灰器考虑，伸缩长度8m，耗气量约70kg/min，蒸汽压力为1.0-1.5MPa，电动机功率为1.1kW，工作时间按照每天3次，每次10min，蒸汽成本130元/吨。按照一年运行5000h计算，年运行费用约为470000元。
3 结论
低低温除尘器吹灰器的选择需根据实际布置空间，燃煤灰分特性进行分析：
（1）如改造项目换热系统布置空间紧张，则只能采用声波吹灰器。
（2）如燃煤电厂除尘器入口飞灰含量较高，为保证清灰效果，建议采用蒸汽吹灰器。
（3）从投资和运行成本分析，如采用声波、蒸汽吹灰器均能满足要求，建议采用声波除灰器降低电厂运行维护成本。
参考文献：
[1] 姜根山，李晓东，田静. 声波除灰的能量传播优势[J].中国电力，1999，32（9）：32～33
[2] 滕百慧. 简述声波清灰的原理及发展前景[J].科技创新与应用，2016（13）：68
[3] 宋占启，郭建明，任新春. 声波清洁器和蒸汽吹灰器的经济性比较[J].电站系统工程，2000，12（3）：96-97
关键词：低低温除尘器，吹灰器，选择分析
引言
隨着国家对环保排放标准的不断提高，高能耗、高污染的燃煤发电机组节能减排工作也越来越被重视，低低温除尘技术由于其节能效果好，同时也能够提效电除尘效率、去除大部分SO3，降低脱硫用税率等特点，在越来越多的电厂超低排放技改中得到了应用。我国燃煤电厂排放的烟气中灰分普遍较高，进入低低温除尘器换热系统后，在换热面中容易沉降大量的积灰，影响换热系统的换热效果，也影响烟气均布性进而影响下游静电除尘器的除尘效率。为了预防沉降飞灰对电厂带来的负面影响，需选择适当的吹灰器，目前普遍应用的是声波吹灰器和蒸汽吹灰器两种技术。
1声波吹灰器及蒸汽吹灰器
1.1 声波吹灰器
声波吹灰器的工作原理是金属膜片在压缩空气的作用下产生声波，低低温除尘器换热面上的积灰在声波的作用下处于松动和悬浮状态，被一定速度的烟气携带至静电除尘器，使粉尘不能在换热面表面积聚[2]。
声波吹灰器优点：
①布置位置灵活，覆盖区域全面：声波吹灰器发射的声波具有反射、投射和绕射作用，不管声源安装的位置与方向如何，声能量均能够进入低低温换热系统的每一个角落，可以有效的清理换热表面的积灰；目前单台声波吹灰器有效吹灰半径可达到5m，比蒸汽吹灰器有效吹灰半径更大；
②无机械运动机构，也没有易磨、易损部件，维护工作量较低；
③换热系统内外所占空间较小，不占用较多布置空间。
声波吹灰器缺点：
①对于低低温换热器系统受热面上已变硬的灰垢清除效果不明显，可能导致低低温换热器系统运行压差不断提高，影响安全稳定运行；
②对温度高、烟气湿度小、飞灰蓬松干燥的飞灰具有明显的清除效果，但对粘附轻度高的飞灰清除效果有限；
1.2 蒸汽吹灰器
蒸汽吹灰按结构特征的不同可分为简单喷嘴式、固定回转式、伸缩式（又分短伸缩型吹灰器和长伸缩型吹灰器）以及摆动式等。各种蒸汽吹灰器的工作机理基本相似，即都是利用吹灰蒸汽在吹灰器喷嘴出口处形成的高射气流，冲刷受热面上的积灰和结渣，其中小颗粒被烟气带走，大块渣、灰则沉落灰斗或烟道。
蒸汽吹灰器优点：
①蒸汽吹灰作为一种传统的吹灰方式，高温高压蒸汽直接吹扫受热面，对飞灰种类适应性较强，特别是对灰熔点较低，粘附强度较高的飞灰具有良好的清灰效果；
②实际运行过程中噪音较低。
蒸汽吹灰器缺点：
①蒸汽吹灰属于传统吹灰系统，纯机械传动，长期受热易磨损，吹灰杆长期受热容易变形、卡死，从而失去吹灰功能，故障率高，自动化程度低，维护工作量大；
②蒸汽吹灰采用蒸汽作为吹灰介质，容易对受热面管束造成冲刷，也容易形成二次积灰，另考虑到蒸汽本身的成本，无形中给燃煤电厂增加了成本。
2 低低温除尘器入口条件对吹灰器选择影响
2.1 布置空间影响
在超低技改项目中，大多电厂原除尘器入口烟道空间相对紧张，布置低低温换热面后无法满足蒸汽吹灰器的布置要求（300MW机组为例，大约需要4m的水平布置空间），则仅能采用声波吹灰器（300MW机组为例，大约需要1.5m的水平布置空间）。
2.2 入口烟气参数的影响
除尘器入口烟气温度一般在120℃至150℃之间，和脱硝相比，飞灰的干燥性和流动性相对较弱，我国燃煤电厂燃烧煤种差异较高，如在西南地区，燃煤具有高湿、高灰的特点，飞灰的粘附强度较高，为保证清灰效果易采用蒸汽吹灰器，如广西贵港某电厂；如在华东地区，煤质条件相对较好，飞灰的粘附特性较低，考虑到运行维护成本，可采用声波吹灰器，如江苏望亭某电厂。
3投资及运行维护成本对比
以西南某地区660MW机组低低温除尘器为例，分析声波吹灰器和蒸汽吹灰器的设备投资及运行维护成本。
3.1 设备投资安装成本
声波吹灰器
每台机组低低温除尘器需安装12台声波吹灰器（每个换热系统安装3台，共4个换热系统），附属设备包括球阀、电磁阀、空气调压阀、空气过滤器等。声波吹灰器很轻便，可通过法兰很轻易安装在换热系统上，仅伸出设备约0.7m。按照同类机组的应用业绩，单台机组声波吹灰器系统的总投资约为22万左右（含控制、安装）。
蒸汽吹灰器
每台机组低低温除尘器需安装8台蒸汽吹灰器（每个换热系统安装2台，共4个换热系统），附属设备包括蒸汽流量阀、蒸汽减压阀，蒸汽管道等。蒸汽吹灰器需要用起重机吊装，伸缩设备长度约占壳体的1/2，需要超宽的钢结构检修平臺。按照同类机组的应用业绩，单台机组蒸汽吹灰系统的总投资约为23万左右（含控制、安装）。
3.2 运行维护成本
声波吹灰器
单台机组按照12台声波吹灰器考虑，压缩空气供气压力大于0.6MPa。按照每个换热系统3台吹灰器依次喷吹，每10min喷吹10s，间隔40s下级开始喷吹。按照一年运行5000h计算，压缩空气单价按照0.07元/m3计算，年运行费用约为41000元。
蒸汽吹灰器
单台机组按照8台蒸汽吹灰器考虑，伸缩长度8m，耗气量约70kg/min，蒸汽压力为1.0-1.5MPa，电动机功率为1.1kW，工作时间按照每天3次，每次10min，蒸汽成本130元/吨。按照一年运行5000h计算，年运行费用约为470000元。
3 结论
低低温除尘器吹灰器的选择需根据实际布置空间，燃煤灰分特性进行分析：
（1）如改造项目换热系统布置空间紧张，则只能采用声波吹灰器。
（2）如燃煤电厂除尘器入口飞灰含量较高，为保证清灰效果，建议采用蒸汽吹灰器。
（3）从投资和运行成本分析，如采用声波、蒸汽吹灰器均能满足要求，建议采用声波除灰器降低电厂运行维护成本。
参考文献：
[1] 姜根山，李晓东，田静. 声波除灰的能量传播优势[J].中国电力，1999，32（9）：32～33
[2] 滕百慧. 简述声波清灰的原理及发展前景[J].科技创新与应用，2016（13）：68
[3] 宋占启，郭建明，任新春. 声波清洁器和蒸汽吹灰器的经济性比较[J].电站系统工程，2000，12（3）：96-97