论文总字数：27035字

摘 要

本文首先研究了尾部受热面硫酸氢铵含量情况。硫酸氢铵是脱硝系统不可避免的产物。硫酸氢铵的生成，将会使得锅炉尾部的受热面，主要是低温省煤器和低温空气预热器的积灰明显增多，且不容易吹除。由试验得到单位灰样硫酸氢铵含量进而得出低温省煤器的管排污染较为严重。

其次，针对吹灰器选型，分析了国内外电站锅炉主要使用的三种吹灰设备，即蒸汽吹灰器，声波吹灰器，燃气脉冲激波吹灰器。这三种吹灰设备存在着各自的优缺点，综合这三种吹灰器的技术性能来看，蒸汽吹灰器作为传统吹灰器，使用数量多，适用范围广，对于电站锅炉来说，蒸汽吹灰器仍是必要的、安全的选择；根据本电厂的实际情况，结合尾部受热面积灰情况，建议选择蒸汽吹灰器。

根据吹灰后排烟温度的下降、锅炉效率的升高以及吹灰的能量损耗，本文选择一个最佳吹灰周期模型，并结合了电厂实际锅炉运行数据、吹灰数据，进行了实际的最佳吹灰周期运算，三次的最佳吹灰周期分别是24h、23h、27h，为吹灰优化提供了一定的参考。

关键词：锅炉积灰；吹灰器选型；吹灰优化；最佳吹灰周期

A STUDY ON THE OPTIMIZATION OF SOOT BLOWING IN THE BOILER DENITRIFICATION SYSTEM

03012220 Yongkang Han

Supervised by Yufei Zhang

Abstract: Ash layer on Tail-heating surface is one of the major problems of the boiler denitrification system. This paper studies the optimization of soot blowing from three aspects.

Firstly,this paper studies the content of ammonium hydrogen sulfate in the Tail-heating surface. Ammonium hydrogen sulfate is an inevitable product of denitrification system.The production of ammonium hydrogen sulfate will make the ash on Tail-heating surface accumulated, especially those on low temperature economizer and low temperature air preheater. And it is not easy to blow off. By the experiment, the content of ammonium hydrogen sulfate is obtained.We can couclude the pollution of the pipe line of low temperature coal economizer is more serious.

Secondly,we analyzes three kinds of soot blower, the steam soot blower, the sonic soot blower, and the gas pulse shock wave soot blower. These three kinds of soot blowing both have the advantages and disadvantages. Steam soot blower is a traditional soot blower, which is widely used and has a widely range of applications.For power station boiler, steam blowers is still a necessary and safe choice.According to the actual situation of the power plant and the Tail-heating surface fouling conditions, we recommend to choose steam soot blower.

Thirdly ,consider of the decrease of smoke temperature, the increase of boiler efficiency and the energy loss of soot blowing,a mathematical model of the optimum soot blowing period has been chosen.By using the actual power plant boiler operation data, soot blowers data, the actual optimum period of soot blowing have been calculated, the results are 24h, 23h, 27h. It provides certain reference to the optimization of soot blowing.

Key words: Boiler ash deposition; Soot blower selection; Soot blowing optimization; Optimum soot blowing period

目录

摘要： I

Abstract: II

第一章 绪 论 1

1.1本文研究背景及意义 1

1.2 研究现状 1

1.2.1 吹灰器应用状况 1

1.2.2 吹灰优化的研究应用状况 2

1.3本文主要研究内容 3

第二章 脱硝系统尾部受热面积灰试验研究 4

2.1 某锅炉脱硝系统简介 4

2.2 脱硝锅炉尾部受热面积灰现状 4

2.3硫酸氢铵的形成机理及影响 5

2.3.1硫酸氢铵的形成 5

2.3.2硫酸氢铵形成影响因素 6

2.3.3硫酸氢铵的危害 7

2.3.4硫酸氢铵控制 8

2.4 尾部硫酸氢铵含量试验检测 9

2.4.1 试验内容 9

2.4.2 试验数据与检测结果 10

2.5 硫酸氢铵试验检测结论 10

2.6 本章小结 11

第三章 吹灰器选型 12

3.1几种主要吹灰器的介绍 12

3.1.1蒸汽吹灰器 12

3.1.2声波吹灰器 13

3.1.3 燃气脉冲激波吹灰器 13

3.2三种主要吹灰器的比较 14

3.2.1清灰原理比较 14

3.2.2吹灰介质及参数比较 15

3.2.3清灰效果比较 15

3.2.4投资、运行成本比较 15

3.2.5安全方面比较 16

3.3吹灰器最终选型 16

3.4一种新型高效蒸汽吹灰器的介绍 17

3.4.1气动旋流（蒸汽）吹灰器工作原理 18

3.4.2气动旋流（蒸汽）吹灰器性能特点 18

3.5本章小结 19

第四章 吹灰周期优化 20

4.1最佳吹灰周期数学模型 20

4.2排烟温度曲线试验 23

4.3最佳吹灰周期计算 26

4.4本章小结 31

第五章 结论和展望 32

5.1结论 32

5.2展望 32

致 谢 33

参考文献 34

绪 论

1.1本文研究背景及意义

锅炉是火电厂的关键设备之一，锅炉生产过程的控制与优化问题受到了世界范围的广泛关注。国内电站锅炉为了满足NO_X排放的高指标要求，普遍采用了炉内脱硝技术，采用SCR SNCR技术来提高脱硝效果，但随之带来的是锅炉尾部烟道氨逃逸率上升，与烟气中的SO₂反应生成粘性很强的硫酸氢铵，造成尾部受热面堵灰加剧。长久以来，这一直是锅炉运行中需重点关注的问题。灰垢严重影响受热面传热效率，使锅炉排烟温度上升，导致锅炉热效率下降。理论计算和运行经验表明，积灰状态下锅炉排烟温度会升高15~ 20℃，锅炉热效率将下降 1%～2.5%^[1]。更为严重的是，积灰加剧到一定程度，可能引起锅炉受热面腐蚀甚至管排爆漏，机组无法正常运行，不但造成重大经济损失，还可能引发安全事故。对于脱硝系统来说，积灰还往往会导致催化剂失活，影响脱硝系统的正常运行。多年来，人们为了解决这个问题，开发了各种吹灰设备来定期清洁受热面。但这些吹灰器的开发投用并没有彻底解决这一问题。因为这些吹灰器往往需要消耗大量的蒸汽、电能。以蒸汽吹灰器为例，吹灰蒸汽耗汽量一般占蒸汽总产量的1%，此外，蒸汽的热损失以及其节流的热损失和排烟损失的增加将要消耗锅炉热效率的0.7%左右，消耗电厂效率的0.1%^[2]。总的来说，如果吹灰不及时，积灰问题严重，造成热效率下降，影响机组经济性，但如果吹灰过于频繁，虽然保证了受热面的清洁、锅炉的热效率，将磨损甚至破坏管壁外的氧化膜保护层，不但对生产安全不利，机组的经济性同样将会下降。近年来，随着电厂节能减排、提效要求的不断提高，吹灰优化成为越来越受大家关注的问题

针对这一实际问题，本论文对脱硝锅炉尾部受热面积灰状况进行分析研究，对吹灰器的改造提供改造建议，旨在解决脱硝锅炉的积灰问题。论文选题具有重要的工程意义。

1.2 研究现状

1.2.1 吹灰器应用状况

锅炉积灰问题一直是锅炉的主要问题之一。锅炉吹灰器可以有效清扫受热面表面灰垢，帮助受热面恢复清洁状态，对维持机组经济、安全的运行有十分重要的意义。

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