磁力声能在水泥行业余热利用锅炉的应用

水泥在生产过程中，产生大量350℃左右的废气，这些废气余热是通过余热锅炉回收和利用的。但这些废气中含有大量的粉尘，且废气处于高负压状态，窑尾废气的负压甚至达到-5000～-6000Pa，烟气中的粉尘对余热锅炉的影响非常严重，轻者锅炉受热面积灰，排烟温度升高，影响余热锅炉的换热效率，重者对余热锅炉受热面冲刷、磨损、甚至磨穿管子，造成锅炉停产等生产事故。另外，大量积灰的塌落可导致高温风机跳闸，影响整个水泥线的生产。所以必须采用合适的清灰方式，以减轻和防止灰尘对水泥窑余热锅炉的影响，提高水泥窑余热锅炉换热效率，延长余热锅炉的寿命，并保护水泥生产正常运行。

图1：磁力声能清灰器产品外观

磁力声能清灰技术已广泛应用于华润、华新、金隅冀东、红狮、西南、昆钢、台泥、中联、金圆、光大等多个水泥集团，其技术特点在于驱动压力降低到0.15MP-0.25MPa，且可支持无间隔长周期运行和具备8台或更多台同时作业的功能，在无需增加空压机节省压缩空气耗能的同时，提供了更强大的清灰能力。

通过近几年多个现场的实践安装案例，我们总结出余热锅炉存在以下问题：

1）积灰：随着积灰时间延长，影响余热锅炉的换热效率，使排烟温度上升；同时，灰粒吸收烟气中的SO3和水蒸气转换成硫酸盐等，可形成紧密性积灰，影响余热锅炉的换热效率并对管子造成腐蚀。

2）目前多采用的机械振打方式清灰效果不理想，振打锤容易折断，后期维护量极大，对余热发电系统高效经济运行产生隐患。

3）部分窑尾立式余热锅炉因振打清灰不均匀，造成锅炉出口高温风机叶片失速，严重的时候大量积灰的塌落可导致高温风机跳闸。

4）锅炉连续运行3个月后锅炉换热管道表面不断粘连的结皮无法使用机械振打的清灰方式清除，排烟温度会不断上升。

5）当锅炉积灰达到一定厚度时，其重量超过引力而会自行脱落，但大面积脱落会造成锅炉灰斗及输灰拉链电机电流大幅度波动，降低设备运行的稳定性，同时加大了机械设备的维护量。

一．窑尾余热锅炉安装磁力声能清灰器设计方案

1）卧式余热锅炉

图2：卧式余热锅炉安装设计示意图

2）立式余热锅炉

图3：立式余热锅炉安装设计示意图

3）现场安装效果图

图4：部分余热锅炉安装案例

二．磁力声能清灰器可解决的问题

1）机械振打装置取消。

2）磁力声能清灰器开启前后下料情况对比：清灰下料变得稳定。

3）解决因下料不均造成的灰斗拉链机电机电流波动大的问题。

图5：余热锅炉灰斗拉链机电流波动效果对比

4）卧式余热锅炉，解决出口扇叶阀门粘结灰，提高其通风量。

图6：余热锅炉出口阀门清灰效果对比

5）提高换热效率，降低锅炉排烟温度。

某水泥厂余热锅炉入口温度相同（326℃）的情况下进行对比：出口排烟温度由223.2下降至212℃

入口温度相同情况下对比：

图7：余热锅炉入口及出口温度对比

同时期进行对比：

图8：余热锅炉入口及出口温度对比

三．窑尾余热锅炉安装磁力声能清灰器的效益

1) 部分锅炉可完全取消机械振打装置。

2）在投入部分振打装置的情况，可大大降低排烟温度，提高热效率，提高发电产量。

3）锅炉清灰下料变得稳定，大大降低灰斗下方拉链机电流波动，提高电机及附属设备的稳定和可靠性。

4）锅炉清灰下料变得稳定，可避免因振打清灰的不均匀性造成高温风机叶片失速或电流大幅度波动。