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柴油发电机组直接增加了锅炉的能耗

  2020年9月16日康明斯柴油发电机组更省油:源于美国康明斯先进的设计和精良的制造,使油耗大大的低于同类产品。长久以来锅炉、各种换热器的受热面积灰、结焦一直是困扰着行业的老问题。大部分燃用煤、油、柴油发电机燃料的锅炉上都存在积灰、结焦现象。积灰、结焦直接影响到锅炉及换热设备的受热面换热能效,直接增加了锅炉的能耗,降低了各种节能换热器的节能效果。积灰、结焦严重时,还可能引起锅炉堵灰,受热面的腐蚀、爆管,引起锅炉的意外停炉,对锅炉安全危害极大,可造成相当大的经济损失。在线清灰技术难题已经成为锅炉节能降耗、锅炉安全稳定运转的技术瓶颈。

  为解决在线清灰问题,人们已经相继发展了蒸汽吹灰、声波吹灰、柴油机激波吹灰等三种主要的在线清灰技术。

柴油发电机组直接增加了锅炉的能耗

  蒸汽吹灰器是较早任用的在线吹灰技术,其原理是直接利用高压蒸汽动能吹扫受热面积灰,为了能够更大范围的清灰往往要设计成不同长度伸缩、旋转的吹灰枪管深入烟道内部吹扫,在蒸汽射流直接接触到的受热面管束,清灰效果明显。在管束的情况下,由于射流动能急剧衰减,对深部受热面管束的清灰效果急剧减弱,存在较大的清灰死角区域 受裹挟有大量烟尘的蒸汽射流长期冲刷的局部受热面管束会产生磨损减薄,易发生锅炉爆管事故使用锅炉宝贵的蒸汽连续式吹扫,代价巨大。蒸汽吹灰器的主要问题是机械故障率高、使用寿命短、蒸汽耗量大、易引发锅炉爆管事故。所以,蒸汽吹灰器的清灰节能效果,往往被量大而昂贵的蒸汽耗损、频发的故障带来的费及偶发的爆管经济损失抵消殆尽。

  声波吹灰器是上世纪90年代初出现的一种在线吹灰技术。发展到现在已经有膜片式、旋笛式、谐振腔式、快速阀式等几种不同发生原理的声波型吹灰器,无论哪种发声原理,最终都是利用声波的震动能量来扰动、积灰的稳定来达成清灰的目的,即对于积灰的物理作用方法是一样的。声波吹灰器运用20年来的大量实例已充分证明了其清灰效果局限性,仅对于积灰的快速生成具有一些阻碍作用,延缓一些积灰的形成速度。但因其任用连续供气方法运转,加之使用者为了尽可能的达到一点清灰效果,经常采取长时运行,致使其耗气量非常巨大,许多单位使用后的结果是声波吹灰器自身耗气量能耗大于其降低排烟温度的节能效果,自身能耗和节能效益关系倒挂。声波吹灰器的另一个比较严重的问题是制造噪音,一些使用了声波吹灰器的用户经常会受到周围居民的噪音扰民环保投诉,用户自己也被其噪音烦扰不堪。声波吹灰效果不佳的主要原因在于目前的所有已任用的物理方法方法所产生的声波强度有限,一般均无法超过150分贝。

  柴油发电机激波吹灰器是上个世纪90年代末出现的一种新型在线吹灰技术。其主要原理是利用可柴油机体与空气混合达到一定的混合比,在混合罐内混合气经点火—火焰波、激波通过点火激波管(厂家称为导火管)加速至音速—音速火焰波、激波对爆轰激波管(厂家往往称其为紊流罐)的混合气冲击点火—产生超音速爆轰火焰波、超音速强激波,利用其较高强度的激波及伴随的射流、声能来实现清灰灰的目的。激波吹灰技术的出现给陷入清灰困境的人们到来一线曙光,大部分运用单位的运行实例已经证明激波清灰的有效性,单从清灰效果及综合节能效益来看,应该说是目前最好的清灰方法。尽管其清灰效果突出,综合节能效果良好,但是其推广应用却困难重重,究其原因主要因其使用了易燃易爆的物质—柴油发电机(大部分情况用的是乙炔气)为主要运行介质,并任用剧烈的化学反应形式—爆轰燃烧(爆炸)所造成的,在其使用的各个环节都存在着不可绝对避免的安全隐患。主要有:烟道、炉膛内先于激波到达前进入的混合柴油机二次点火爆炸,炸坏锅炉构件,激波管及传火、传爆管回火爆轰,激波管(罐)爆炸,柴油发电机泄露爆炸,容器直接超压爆炸,容器内壁高温烧蚀(火焰波的温度高于3000℃)热应力裂纹等引起的间接超压爆炸等。其中回火爆轰引起的激波管后端压力升高是正向爆轰的10—100倍,一般正向爆轰的压力高达2MPa以上,而反向爆轰将使压力高达20MPa-200MPa。任何由激波管喷口处因烟温或是引起的混合气提前点火,都会形成回火爆轰,其后果都可能是灾难性的。所以柴油机激波吹灰效果虽好,就是太不安全了。

  柴油机激波吹灰器是从科学研究中所使用的柴油机爆轰型激波管过来的,而科学研究中所使用的激波管可分为柴油发电机爆轰型和高压气体型两大类。高压气体型激波管任用单一的气体作介质,通过纯粹的物理力学过程即可实现激波的产生,无需像爆轰型那样需经过剧烈的化学反应过程才能产生激波。如果能够任用单一气体的方法产生激波用于清灰,就可以既能发挥出激波清灰的效果好的亮点,又可以避免使用可柴油机体带来的所有安全问题,即杨了激波的长又避了柴油发电机爆轰型的短。人们想当然的想到了空气炮方法,空气炮是目前在清堵领域得到了普遍应用的较为成熟的一种利用空气产生冲击波的装置 ,直接将空气炮用作吹灰类型,我公司最初对其进行了详细研究,结果发现空气炮形式的激波发生器能够产生的激波强度太弱,即使压缩空气压力提高到2.4MPa,喷口激波强度也无法突破2马赫,要想将激波强度提高到4马赫以上去,按照已经在实验室里得到的结果,空气压力要达到将近1000MPa。在空气场中,空气炮方法的激波发生器仅能在喷口处形成直径1米左右球形激波(压力在2.4 MPa的情况下),激波能够作为吹灰类型的有效作用空间太小,不具有激波清灰的实用价值。

  空气炮的不足主要是激波强度太弱,并且受到紧随激波后的膨胀波影响,出喷口后只有一道激波,而激波的一大特质就是其在空间场中衰减太快。所以按照空气炮的思研发吹灰器必定进入。我公司及时意识到了这一问题,决心另辟途径,经过数年的潜心研制终于研究出了一种全新思的气体激波产生方法。所研制的特殊激波发生器在单次脉冲期间(单次脉冲一般持续500ms-1000ms),能够在喷口处产生强度为2Ma-5Ma、上千道激波构成的连续的激波,一举突破空气炮方法产生的激波因其强度低(2Ma,)、单次脉冲只有单道激波太薄弱而无法有效清灰的不足,第一次实现了真正的可以与柴油发电机激波吹灰效果相媲美并且有所超越的气体(压缩空气)激波吹灰方法。该种方法的主要技术突破点是:首先激波在发生器内部即得到大幅增强,脉冲期间会连续不断的产生激波 ,而且做到以上两点仅需要0.5MPa—0.9MPa的商家常规气源即可,不用增加高压空压机。激波就是缩波,多道缩波间的气体不像声波那样有膨胀波的存在,而都是经压缩后的气体或弱压缩波,按气体动力学原理,后道压缩波的速度要快于前道压缩波,最终两道或多道压缩波会叠加在一起,防音发电机组叠加的压缩波强度会有所增加,叠加强度的增加会抵消掉一部分激波扩展后的衰减,连续激波的前锋激波强度不像单道激波那样的快速衰减,因此连续激波的有效作用空间大大增加了,其结果是等激波强度的边界条件下、空间场中连续激波的前锋激波球的直径是柴油发电机爆轰型所形成的单道激波球直径2—3倍,是空气炮型所形成的激波球的6—10倍。另外,同样一次脉冲的情况下,柴油发电机型和空气炮型由于都属于单道激波类型,所以单次脉冲积灰都只受到一次激波作用;而激波连续型,单次脉冲积灰都受到成百上千次激波作用。

  气体激波吹灰器与柴油机爆轰类的激波吹灰器比,真正做到了扬其长,避其短,同时实际的清灰作用范围也大大的超过。气体激波吹灰器的实际使用结果也大大的证明了其优越的性能。气体激波吹灰器的实际试用锅炉是一台150T/H CFB锅炉,石排发电机维修原来烟道配置的是声波吹灰器,其主汽温度偏低只有515℃—520℃,排烟温度为接近180 ℃,最高负荷为145T/H。经气体激波吹灰器后,主汽温超过530 ℃ (因汽机原因,已投入减温水),锅炉长期负荷达到160 T/H—165 T/H,排烟温度低于155 ℃,而且这还是在锅炉受热面未作任何人工清洗,管式空预器还存有大量数年积累下来的已硬化板结积灰的情况下取得的。

  气体激波吹灰具有卓越的清灰能力,绝对的安全可靠性,极好的综合节能效费比,气体激波吹灰器有效的克服了现有的几种类型吹灰器各种不足。气体激波吹灰器代表了锅炉清灰技术的发展方向。

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康明斯发电机有限公司是国内著名的柴油发电机组生产制造商。公司注册资金5000万元,总资产1.4亿元,拥有现代化的标准厂房8000平方米,职工人数近200名。公司建有现代化的低噪音柴油发电机组测试中心,有保证十年以上客户产品使用的配件库和健全的服务中心。主要生产普通型、自动化型、多机并网型、低噪音型、移动电站型、无人值守型、远程集中微机监控型等七大类柴油发电机组。公司有自动化组装流水线两条,实现每年5000台套的机组生产能力,并且还一直在不断的补充、更新加工生产设备,以保证生产工艺、生产效率。凭借产品的研发、设计、营销和服务等强项,道康坚持企业与国家政策相结合,与新技术结合,与院所结合,根据海内外不同用户的需求,进行差异化的个性定制,系统的提供电源方案策划、供电项目设计、发电项目成套,国际物流运输以及海外施工调试、运行维护、保养等一条龙式商务技术服务。
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