1　存在的问题

广东省某水泥厂4 500 t/d生产线配套9 MW纯低温余热发电，所配套余热锅炉设计进烟风温度550 ℃，过热器出口设计烟温310 ℃，额定蒸汽量20 t/h，进口蒸汽温度210 ℃，出口蒸汽温度450 ℃。设备投运2年以来，窑头过热器（型号为170AY01-2-1-0）积灰非常严重，该过热器有上下两层受热面，下层为光管，上层为鳍片管。运行2年半后，烟气温度因为积灰提高了15 ℃。每次停炉检查都需要人工清理。图1为运行2年半后的光管和鳍片管的积灰情况。

目前，水泥行业余热锅炉吹灰装置有以下几种类型，可通过分析其优缺点选择合适的吹灰装置。

2　几种吹灰器的形式及特点

2.1　机械振打清灰

机械振打清灰是一种传统的清灰方式，由传动装置、摆动装置和弹簧砧组件装置组成，落锤是由传动装置转动，转到一定位置时，通过拔叉带动摆动装置提升到一定高度时，使摆锤自由落下，撞击在弹簧砧的导力轴上，同时产生一个合适的振打频率，使水冷壁固有频率的振动模态被充分地激励出来，得到最大的有效振动，取得最佳清灰效果。

优点：结构简单，控制灵活方便，在传统设备上应用广泛，对浮灰效果好。缺点：机械装置故障率高，维修量大，随着传动杆距离能量有衰减，对黏性灰的清灰效果差。

2.2　蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器也是一种传统的清灰方式，依靠高温蒸汽强大的动能释放，直接对受热面进行喷吹，大量应用在电力行业的大型机组。

优点：可以直接对受热面进行吹灰，适应性强，对结焦结渣灰、黏性灰的效果也很好。缺点：设备易卡涩，故障率高，对维护要求较高，对吹灰部位管道有吹损。

2.3　声波吹灰器

声波吹灰器是近年发展起来的吹灰器，在水泥厂余热锅炉应用广泛。其原理是依靠声波的振动带动烟气中积灰的振动，然后积灰随烟气带走。

优点：声波相对没有方向性，属于无死角清灰，每个位置和角度都能收到声波振动；只需要压缩空气即可产生声波，设备运行安全性好；耗电量可以忽略不计，运行成本低。缺点：几乎没有缺点。只对气源压力有要求，建议0.6~0.7 MPa，一般工厂的压缩站空气可满足要求。

3　吹灰方案的确定及吹灰效果

考虑到该厂蒸发器有鳍片管，担心蒸汽吹灰故障率太高，效果也不理想，所以将该方案排除掉。

最终确定方案为在两层受热面中间布置2台声波吹灰器吹灰器。

使用半年后，光管蒸发器、鳍片管蒸发器吹灰效果见图3。

改造后的运行参数如下：

1）锅炉运行可以带负荷19~25 t/h（设计额定负荷20 t/h），带负荷能力明显加强。

2）进口烟风温度570~580 ℃，出口烟风温度295~308 ℃，比改造前降低了20~30 ℃。

3）进口烟气温度设计值550 ℃，出口烟气温度设计值310 ℃。与设计值相比，在进口烟气温度提高了20~30 ℃的情况下，出口烟气温度仍低于设计值。

以上3点和现场检查的结果证明，通过吹灰器改造，过热器换热效率大大提高，达到了改造目标。

4　结束语

每种设备都有优缺点，分别适用于不同的工况环境。在工程应用中，应该充分考虑设备特性与工况环境的适配性，以保证良好的吹灰效果；同时对于设备的投资金额、运行成本、维护费用也要充分考虑，以保证技改的投资回报率。事实证明，声波吹灰器在水泥厂余热锅炉的工程应用可以满足以上要求，具有良好的应用前景。