干冰清洗時(shí)近幾年來(lái)開(kāi)發(fā)的水泥行業(yè)余熱發(fā)電AQC管束清灰的新技術(shù)。這種新技術(shù)的應(yīng)用顯示比傳統(tǒng)除灰方法優(yōu)越。
目前國(guó)內(nèi)水泥廠窯頭窯尾余熱發(fā)電鍋爐在4-8年的使用中多數(shù)沒(méi)有徹底做過(guò)清灰處理(與平時(shí)的清灰器、振動(dòng)篩等有區(qū)別)。隨著裝置運(yùn)行的延長(zhǎng)、爐內(nèi)表面會(huì)逐漸沉積灰垢，主要是不完全燃燒的積灰，由硫酸鹽、鈣、鎂、硅、鎳、釩等元素的氧化物構(gòu)成，其沉積厚度和運(yùn)行裝置的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。
一般厚度2 ～15 mm。其灰垢隨燃燒 、溫度和受熱面的不同 而產(chǎn)生不同形式的積灰有的較為疏松 ,有的則十分 牢固致密 ,吸附在爐管上甚至有的氧化物在一定條 件下 ,會(huì)造成爐管腐蝕 。由于灰垢導(dǎo)熱系數(shù)在104. 6～314 J / (m ·h·℃)，熱阻是鋼材的 400 倍 ,因而導(dǎo) 致加熱爐熱效率降低 ,爐膛溫度上升 ,一旦超出了工藝要求指標(biāo) ,嚴(yán)重影響裝置正常生產(chǎn)，給企業(yè)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。
積灰按溫度可劃分為高溫區(qū)積灰、過(guò)渡區(qū)積灰和低溫區(qū)積灰，熱管換熱設(shè)備的積灰主要是低溫區(qū)積灰。低溫區(qū)積灰一般為疏松式積灰，主要發(fā)生在溫度較低的部位上。積灰形成的機(jī)理較復(fù)雜，一般認(rèn)為疏松式積灰是由于引力和靜電引力的作用而形成。資料表明，當(dāng)灰粒的當(dāng)量直徑小于3 u m時(shí)，灰粒與金屬管壁間、灰粒與灰粒間的萬(wàn)有引力超過(guò)灰粒本身的重量，煙氣中所含的微小灰粒沖刷到管壁時(shí)，就
吸附在金屬表面或積灰表面上。另外，煙氣流動(dòng)時(shí)，因煙氣中灰粒的電阻較大會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)，雖然受熱面的材質(zhì)是良導(dǎo)體，但當(dāng)受熱面積灰后，其表面就變成了絕緣體，很容易將因靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的帶異種電荷的灰粒(當(dāng)量直徑小于10 u m)吸附在其表面上，形成疏松式積灰。疏松式積灰在以下條件下均可形成低溫粘結(jié)性積灰：①燃料燃燒不充分而形成高粘度聚合物，此種聚合物極易吸附于管壁上，不容
易脫落而形成粘結(jié)性積灰。②當(dāng)灰垢吸收煙氣中S0。和水蒸氣后轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，形成粘結(jié)性積灰。
3.影響積灰的主要因素：
在同一種煙氣環(huán)境中，換熱管表面上積灰多少，主要有以下因素有關(guān)。煙氣流速：煙氣流速是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，它將影響換熱設(shè)備的的傳熱、流動(dòng)阻力、磨損及自清灰能力等。隨著設(shè)備內(nèi)溫度的下降，進(jìn)出口密度、動(dòng)力粘度和導(dǎo)熱系數(shù)明顯變化，從而引起出口處流體的速度大幅降低，其結(jié)果是傳熱系數(shù)和自清灰能力下
降，造成換熱設(shè)備后排的積灰。據(jù)文獻(xiàn)記載：流速?gòu)?span>2m／s增至lOm／S，對(duì)于順排，可使污垢系數(shù)降低5’lO倍，叉排降低15’20倍。由此可見(jiàn)，提高煙氣流速起到了“自吹灰”的作用。
4.翅片間距
據(jù)文獻(xiàn)記載：在4’6mm片距，2。4 m／s煙速下，迎風(fēng)面和背風(fēng)面均呈積灰，對(duì)于10’12ram片距的管束即使在2’4 m／s的低速下，迎風(fēng)面只有后幾排有少許積灰。
5.管間距
據(jù)文獻(xiàn)記載：對(duì)于叉排管束橫向管間距對(duì)污垢系數(shù)影響較大，橫向管間距系數(shù)(6。=S。／d)與縱向管間距系數(shù)(6。=S。／d)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：在6m／s流速下，6。從1．9NIJ2．5污垢系數(shù)增N1．3倍，而6。從1．sN3．1污垢系數(shù)增加6—7倍。但當(dāng)6。>2．5N，則其影響就不大了。一般情況下，相同管間距及流速下，叉排污垢系數(shù)高于順排；但速度大于9’1lm／s時(shí)，其差別減小。如前所述，流速對(duì)污垢系數(shù)的影響叉排大于順排。
6.減少積灰及清灰的有效措施
從上述分析，為減少余熱鍋爐的積灰及清除積灰，從設(shè)計(jì)上應(yīng)采取如下措施：
實(shí)際應(yīng)用中主要有以下幾種清灰方法：
1)在換熱器中裝有固定的或可移動(dòng)的吹灰器或固定吐灰管，每班以壓縮空
氣或蒸汽進(jìn)行吹掃。
2)管束或單根熱管在停爐時(shí)從熱換器中抽出加以清灰。
3)在換熱器煙氣入口處裝設(shè)煙氣切換擋板，利用煙氣聚流來(lái)進(jìn)行吹灰和安裝除塵器。目前采用的除塵器大致有：慣性重力除塵器、旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、聲波除塵器等。其中，慣性重力除塵器簡(jiǎn)單易行，切投資相比也較少。
4)在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，也要有清灰措施——設(shè)置清灰門，在定期運(yùn)行中，定期清灰。
但是不容易脫落而形成粘結(jié)性積灰是清理不掉的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的累計(jì)，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。此時(shí)需要進(jìn)行一次徹底的清理工作，而干冰清洗技術(shù)是最合適的工藝??！
