磁力聲能在水泥行業(yè)余熱利用鍋爐的應用

水泥在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量350℃左右的廢氣，這些廢氣余熱是通過余熱鍋爐回收和利用的。但這些廢氣中含有大量的粉塵，且廢氣處于高負壓狀態(tài)，窯尾廢氣的負壓甚至達到-5000～-6000Pa，煙氣中的粉塵對余熱鍋爐的影響非常嚴重，輕者鍋爐受熱面積灰，排煙溫度升高，影響余熱鍋爐的換熱效率，重者對余熱鍋爐受熱面沖刷、磨損、甚至磨穿管子，造成鍋爐停產(chǎn)等生產(chǎn)事故。另外，大量積灰的塌落可導致高溫風機跳閘，影響整個水泥線的生產(chǎn)。所以必須采用合適的清灰方式，以減輕和防止灰塵對水泥窯余熱鍋爐的影響，提高水泥窯余熱鍋爐換熱效率，延長余熱鍋爐的壽命，并保護水泥生產(chǎn)正常運行。

圖1：磁力聲能清灰器產(chǎn)品外觀

磁力聲能清灰技術已廣泛應用于華潤、華新、金隅冀東、紅獅、西南、昆鋼、臺泥、中聯(lián)、金圓、光大等多個水泥集團，其技術特點在于驅(qū)動壓力降低到0.15MP-0.25MPa，且可支持無間隔長周期運行和具備8臺或更多臺同時作業(yè)的功能，在無需增加空壓機節(jié)省壓縮空氣耗能的同時，提供了更強大的清灰能力。

通過近幾年多個現(xiàn)場的實踐安裝案例，我們總結(jié)出余熱鍋爐存在以下問題：

1）積灰：隨著積灰時間延長，影響余熱鍋爐的換熱效率，使排煙溫度上升；同時，灰粒吸收煙氣中的SO3和水蒸氣轉(zhuǎn)換成硫酸鹽等，可形成緊密性積灰，影響余熱鍋爐的換熱效率并對管子造成腐蝕。

2）目前多采用的機械振打方式清灰效果不理想，振打錘容易折斷，后期維護量極大，對余熱發(fā)電系統(tǒng)高效經(jīng)濟運行產(chǎn)生隱患。

3）部分窯尾立式余熱鍋爐因振打清灰不均勻，造成鍋爐出口高溫風機葉片失速，嚴重的時候大量積灰的塌落可導致高溫風機跳閘。

4）鍋爐連續(xù)運行3個月后鍋爐換熱管道表面不斷粘連的結(jié)皮無法使用機械振打的清灰方式清除，排煙溫度會不斷上升。

5）當鍋爐積灰達到一定厚度時，其重量超過引力而會自行脫落，但大面積脫落會造成鍋爐灰斗及輸灰拉鏈電機電流大幅度波動，降低設備運行的穩(wěn)定性，同時加大了機械設備的維護量。

一．窯尾余熱鍋爐安裝磁力聲能清灰器設計方案

1）臥式余熱鍋爐

圖2：臥式余熱鍋爐安裝設計示意圖

2）立式余熱鍋爐

圖3：立式余熱鍋爐安裝設計示意圖

3）現(xiàn)場安裝效果圖

圖4：部分余熱鍋爐安裝案例

二．磁力聲能清灰器可解決的問題

1）機械振打裝置取消。

2）磁力聲能清灰器開啟前后下料情況對比：清灰下料變得穩(wěn)定。

3）解決因下料不均造成的灰斗拉鏈機電機電流波動大的問題。

圖5：余熱鍋爐灰斗拉鏈機電流波動效果對比

4）臥式余熱鍋爐，解決出口扇葉閥門粘結(jié)灰，提高其通風量。

圖6：余熱鍋爐出口閥門清灰效果對比

5）提高換熱效率，降低鍋爐排煙溫度。

某水泥廠余熱鍋爐入口溫度相同（326℃）的情況下進行對比：出口排煙溫度由223.2下降至212℃

入口溫度相同情況下對比：

圖7：余熱鍋爐入口及出口溫度對比

同時期進行對比：

圖8：余熱鍋爐入口及出口溫度對比

三．窯尾余熱鍋爐安裝磁力聲能清灰器的效益

1) 部分鍋爐可完全取消機械振打裝置。

2）在投入部分振打裝置的情況，可大大降低排煙溫度，提高熱效率，提高發(fā)電產(chǎn)量。

3）鍋爐清灰下料變得穩(wěn)定，大大降低灰斗下方拉鏈機電流波動，提高電機及附屬設備的穩(wěn)定和可靠性。

4）鍋爐清灰下料變得穩(wěn)定，可避免因振打清灰的不均勻性造成高溫風機葉片失速或電流大幅度波動。