我廠700t/d余熱發電回轉窯生產線采用立式余熱鍋爐，受熱面爐管橫向中心距為125～150mm，出窯廢氣標況下含塵濃度l50g/m3，溫度9000C以上，窯灰中含有多種低熔點物質，以上因素增加了受熱面爐管積灰堵塞的幾率。為了正常運行，必須增加吹灰次數（初期，采用長伸縮蒸汽吹灰器），使管壁受到嚴重沖刷，導致爆管事故。自2001年11月投產以來，鍋爐的積灰、堵塞與爆管問題一直是制約生產的瓶頸。為了解決這一難題，2003年1月份我們拆除了原吹灰器，安裝了燃氣脈沖吹灰裝置，1年多來的運行表明，這對保證鍋爐的安全正常運行起到了一定作用。
1、燃氣脈沖吹灰裝置的工作原理
    利用一定比例的空氣、乙炔混合氣爆燃，瞬間產生的巨大能量和大量高速氣體以聲波和沖擊波的形式振蕩、撞擊和沖刷受熱面管束，使其表面積灰、結渣脫落，達到清灰的目的。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、吹灰點布置及相關參數設置
2.1脈沖吹灰裝置布置
    脈沖吹灰裝置布置見圖1。共布置13處吹灰點，主要來解決擋灰管、凝渣管、過熱器及第1組對流管束處的積灰、堵塞，其中：3號、4號、10號、11號支路采用旋轉噴嘴，其它點為固定噴嘴。旋轉噴嘴工作角度設置如圖2，600、900、1200、2400、2700及3000為工作角度。
2.2相關參數設置
    乙炔與空氣爆炸極限理論上為1:10，調試時要根據實際情況進行調整，吹灰強度主要通過調節氣體的混合比例和量來實現，各點的參數設置見表1。
2.3吹灰次數設置及調整
    脈沖吹灰裝置的工作順序從：1號→13號，吹灰次數設置主要根據鍋爐集灰情況而定，試運行初期吹灰周期為1次/6h，因鍋爐積灰速度過快，灰量較大，輸送設備常被灰粉堵塞，于2003年2月將吹灰周期調整為1次/4h，下灰量仍偏大，考慮到余熱鍋爐運行工況的特殊性，再次將吹灰周期調整為1次/2h。通過近1年多來的運行與摸索，認為正常情況下將吹灰周期定為1次/2h較適宜，如果遇到特殊情況（例如：回料量大、飛灰發黏及出口負壓升高等），應及時調整吹灰次數及吹灰周期。
3、運行效果分析
3.1鍋爐運行參數的變化
    由于布置了脈沖吹灰器，受熱面清灰到位，積灰程度減輕，吹灰前后鍋爐的運行參數見表2。
    1)從表2看：過熱器前煙氣溫度明顯下降，生產統計下降幅度平均在31℃左右；
    2)省煤器后煙氣溫度及鍋爐排煙溫度略有下降；
    3)每次吹灰后主蒸汽溫度上升，基本能滿足要求，高于450C時需要打開調節閥加水降溫；
    4)主蒸汽壓力、汽包壓力明顯上升，生產統計上升幅度分別在0.13—0.93MPa、0.16～0.73MPa之間；
    5)吹灰后鍋爐進、出口的壓力差不同程度下降，吹灰前壓差值愈大下降幅度愈大，當壓力差<392Pa時，變化不明顯。
3.2生產情況
    1)自從使用該吹灰裝置以來，發電機平均負荷明顯提高，表3為使用前后發電機負荷情況。
    2)從表3可以看出，發電機負荷平均增加約73kW。運行期間鍋爐前后壓力差基本上在294—490Pa之間，能滿足鍋爐的運行要求。2003年2月23日~5月4日鍋爐連續運行71d，創回轉窯投產以來一次連續運行時間最長記錄（據統計，自2001年2月1日~2003年1月11日，鍋爐因堵塞、爆管共計停車27次，平均連續運行時間為22d，最長運行時間為52d)。使用后2003年1月和4月曾出現過2次堵塞現象，通過脈沖吹灰裝置及時清理，雖沒有徹底解決堵塞，但吹灰后鍋爐負壓有較大幅度下降，對緩解堵塞起到了一定作用，其運行數據見表4。
    3)自從脈沖吹灰裝置投運后，堵上了原有人工清灰口，系統漏風量減小，過熱器前兩側煙氣溫度差明顯減小。
3.3鍋爐內積灰、堵塞情況
    停爐檢修期間，進爐內檢查發現：積灰現象仍集中在高溫過熱器部位，其它部位基本上無積灰。擋灰管上積灰量較以前少，僅有少許灰渣；凝渣管、冷段過熱器管子下部基本上無懸掛較長灰渣，管子縱向間隔中較干凈。
    熱段過熱器的堵塞主要發生在受熱面中部，下面是脫落后架在爐管間的大塊灰渣，上面為疏松的爐灰。吹灰噴嘴周圍的爐墻及爐管均無損傷。
3.4運行費用與收益
3.4.1直接效益
    1)乙炔消耗按平均3瓶／d計算，日消耗費用為：
101.5元／瓶x3瓶=304.5元。
    2)由于發電機負荷的增加，使電費一項每天增加的效益為：73kWx24hx0.4元/kWh=700.8元。另外，由于停用了原有的4臺蒸汽吹灰器，每天可節約至少9000kg除鹽水，其效益估計在30元以上，這樣每天的直接效益至少在730.8元以上。
    日收益為：730.8元-304.5元=425.3元，年收益為：425.3元/dx365dx90%=14萬元。
    從上面的計算數據可看出，使用脈沖吹灰裝置后其直接收益（增加的發電量效益與節約的除鹽水效益）完全可以彌補乙炔消耗費用。
3.4.2間接收益
    1)由于堵上原有的清灰孔，減少系統漏風，大大減緩了受熱面管壁氧化與腐蝕程度，延長了過熱器的壽命（原過熱器在投入運行3月后發生爆管，其壽命僅為2年）；
    2)該吹灰裝置清灰范圍大，效果較好，顯著提高了鍋爐熱效率；
    3)降低了工人的勞動強度，減少了事故隱患（指高溫煙氣傷人）；
    4)減小了鍋爐內煙氣濕度（每天至少可減少9000kg蒸汽進入鍋爐），改善了受熱面的工作環境；
    5)減少了因堵塞、爆管引起的停車次數，每月節約外用電費用至少在5 000—10 000元以上；
    6)該系統的配置功率(1.59kW)較原蒸汽吹灰器(0.75kWx4=3kW)小，傳動部位無須潤滑，維護簡單、費用低，工作區域清潔，可實現半自動化操作；
    7)系統運行周期延長，保證了生產的連續性。
    間接收益尚未考慮檢修期間的人工、材料費用及其它費用。
4、經驗與體會
    1)乙炔瓶放置應嚴格按照《溶解乙炔氣瓶安全監察規程》第七章“運輸和使用”中有關規定，安放在通風、陰涼、易搬運和安全的地方；乙炔減壓閥應選用大規格，確保能頂緊，杜絕使用過程中的乙炔泄漏現象。要加強對入庫乙炔的驗收工作，保證乙炔瓶壓力能滿足需要。
    2)實踐表明，吹灰強度不能小，吹灰周期不能過長，現有的1次/2h比較符合實際，否則管壁上積灰不能及時得到清理，易形成灰層堆積，一旦產生搭橋或結渣層過厚，則為時已晚，因此吹灰參數一旦確定后，不能隨意調整。
    3)我廠助燃用空氣來自空壓機，由于設備老化，過濾系統不正常，氣體內含油量大，混合氣體爆燃后在系統內形成難清理的炭層，影響系統的穩定性，因此必須定期對系統內部積炭進行清理，或采用離心鼓風機供給助燃空氣，或在空氣管路上加裝濾油裝置。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
    4)嚴格工藝制度，制定吹灰記錄表，保證吹灰質量，利于鍋爐的安全運行。有計劃地對鍋爐進行檢修、清理，既保證設備的完好率，又保證始終較高的熱效率。
    5)影響發電機負荷的因素是多方面的，除從發電機負荷的變化看清灰效果外，還要考慮回轉窯的運行狀況、入爐煙氣量的變化、汽輪機真空的高低及工人的操作等。
    6)吹灰噴嘴的材料應采用耐熱鋼，保證其壽命及使用效果。
    7)要從根本上解決鍋爐的積灰堵塞問題，吹灰裝置是解決堵塞的措施之一，還必須消除產生積灰堵塞的根源與途徑。