内蒙古京隆发电有限责任公司（以下简称京隆 公司）2×600MW机组采用石灰石—石膏湿法脱硫 工艺。烟气换热器（Gas Gas Heater，GGH）是石灰 石—石膏湿法烟气脱硫工艺中最重要的设备之 一。京隆公司1号锅炉GGH在运行中经常发生换 热元件堵塞故障，通常在机组连续运行3个月后， GGH差压即由初始的450Pa增至1500Pa，严重影 响了增压风机和引风机的安全运行，甚至造成机组 被迫停运，给企业造成很大的经济损失。 2 GGH堵塞的危害 2.1 增压风机、引风机耗电量增加

为了保证锅炉的正常运行，GGH差压必须控制 在规定范围内。如果通过蒸汽吹灰、高压水冲洗等 处理手段，仍不能将换热元件上的积垢吹扫干净， 将导致GGH通流面积减小，风烟系统阻力增加，造 成引风机、增压风机耗电量增大。随着出口压力的 升高，烟气系统阻力达到一定值，还会造成风机喘 振，从而影响机组的安全运行。 2.2 换热效果差，烟气温度不能达到设计值

随着GGH换热元件表面结垢的加剧，其导热性 能逐渐降低。在这种情况下，一方面原烟气侧高温 烟气热量不能被GGH换热元件有效吸收，烟温过高 的烟气进入吸收塔，不利于SO2气体溶于浆液，影响 脱硫效率；另一方面，高温烟气还会对吸收塔内除 雾器叶片和防腐层造成影响。另外，出口烟气温度 得不到有效的提高，对下游烟道、膨胀节及烟囱等 设备会造成一定程度的腐蚀。 2.3 脱硫系统耗水量增加

随着GGH换热元件结垢量的增多，其换热性能 有所下降，有的发电企业甚至采取抽取部分元件的 方法维持运行。这样一来，进出吸收塔的原、净烟 气不能充分交换热量，进入吸收塔的烟气温度相对 升高，增加了烟气中蒸汽的携带量，导致脱硫系统 的耗水量增大。 3 解决方案

目前，大部分脱硫系统GGH吹扫均采用高压水 冲洗或蒸汽吹扫^[3]，这种吹扫方法只能延缓GGH的 堵塞，不能从根本上解决堵塞问题。后经调研得 知，河南裕中电厂2×300MW机组锅炉GGH、华能沁 北电厂4号锅炉GGH、华电邹县电厂7号锅炉GGH 和华电包头1号锅炉GGH均安装了高声强可调频 声波吹灰器，大大减缓了GGH的堵塞。经过分析研 究后，决定在京隆公司1号锅炉GGH上安装高声强 可调频声波吹灰器。 4 高声强可调频声波吹灰器的工作原理

京 隆 公 司 选 用 南 京 常 荣 公 司 生 产 的EN- SG-G-III型高声强可调频声波吹灰器，解决了传统 声波吹灰器频率不可控、声功率不足的问题，它采 用高声强气动发生系统，设备发声频率可在10～10 000Hz范围内自由调节，声功率可达30kW，声压级 超过160dB。在运行中，可以针对GGH结垢情况设 定最佳工作频率，使垢逐步松动、脱落，除垢效果良 好。其原理如下。 4.1 可形成强度更高的机械作用力

一般的声波吹灰器声功率级均小于150dB，而 且声波在传输过程中还会衰减，到达换热原件表面 时的声压级只能达到120~130dB。京隆公司采用 的ENSG-G-Ⅲ型高声强可调频声波吹灰器声功率 级为165dB，声波经过特制的指数渐变线形状喇叭 传输至GGH换热元件上，其声压级仍然高达150 dB，所以它形成的机械作用力更加强大，对清理 GGH换热元件表面的坚硬积垢能产生更好的效果。 4.2 可形成具有推拉效果的机械作用力^[4]

在高声强可调频声波吹灰器工作过程中，针对 GGH结垢设定最佳频率，其发出的声波周期性地改 变换热元件表面的纵向压力梯度，使石膏和灰尘微 粒难以在元件表面附着。另外，它能够将附着在换 热元件表面的积垢以每秒数十次至数百次的速度 反复推拉，使元件表面积垢逐步松动和脱落。石膏 和灰尘微粒没有足够的时间沉积，在换热元件表面 的附着量大大减少，日常运行中配合高压水冲洗便 可将积垢清除。 5 高声强可调频声波吹灰器的应用 5.1 构成与工作流程

高声强可调频声波吹灰器由主截止阀、过滤 器、减压阀、分截止阀、压力开关以及电磁阀、发生 器、刀阀、专业号筒（喇叭）等部分组成（见图 1），具 体工作流程如图 2所示。

图 1(Figure 1)

图 1 高声强可调频声波吹灰器结构示意图

图 2(Figure 2)

图 2 高声强可调频声波吹灰器工作流程图

根据声波传播的特性以及指数渐变线形状喇 叭的结构原理，在GGH原烟气侧略靠近外壁的位置 安装1台高声强可调频声波吹灰器，在GGH的净烟气侧略近转子转轴的位置再安装1台，2个喇叭口均 沿烟气流向布置。这种布置方式可实现对整个换 热元件径向面积的完全覆盖，具体布置如图 3所 示。2台吹灰器依次循环运行，利用高频声波破坏 灰垢的内部黏结力，同时每天投入一次在线高压水 冲洗，将换热元件表面的残余积垢进行彻底清除。

图 3(Figure 3)

图 3 高声强可调频声波吹灰器布置示意图

ENSG-G-III型高声强可调频声波吹灰器日常 运行采用自动控制，图 4为自动运行画面。图中绿 色状态表示吹灰器正在运行；120s为运行时间， 240s为间隔时间。表 1为单元参数设置，在120s运 行时间里，共分12个时段，每段时间10s。在前90s内按照表 1所示各段时间依次运行，后30s重复运 行第1—3段。

图 4(Figure 4)

图 4 高声强可调频声波吹灰器自动运行画面

表 1(Table 1)

表 1 单元参数

表 1 单元参数

京隆公司将高声强可调频声波吹灰器应用于 GGH吹灰系统中，起到良好效果。

（1）2013年6月，京隆公司1号锅炉GGH安装 高声强可调频声波吹灰器后连续运行9个月，GGH 差 压 得 到 良 好控 制。图 5为2013-06-20— 2014-03-011号锅炉GGH原烟气侧差压变化曲 线。由图 5可以看出，2013年9月中旬到11月中旬， 1号锅炉GGH原烟气侧差压上升到0.72kPa。通过 调整高声强可调频声波吹灰器参数，减少声波吹灰 器吹扫间隔时间，增加高压水冲洗次数，最终将 GGH的差压降到了初始值0.45~0.48kPa。在GGH 差压下降后，始终采用以下吹扫方式：高声强可调 频声波吹灰器24h连续运行，吹扫时间间隔为60s； 高压水每日冲洗2次，每次140min。吹扫效果良 好。

图 5(Figure 5)

图 5 1号锅炉GGH原烟气侧差压变化曲线

（2）高声强可调频声波吹灰器采用指数渐变线形状喇叭的结构原理，声波在传输中衰减很小， 并能均匀布满整个GGH烟气流通空间进行全面清 灰，可以清除其他方法不易清除的死角，确保了换 热元件烟气通道的畅通。

（3）高声强可调频声波吹灰器形成的推拉作 用力和机械作用力，一方面影响积垢的生成，起到 预防结垢的作用，另一方面具有自身清垢的作用。

（4）高声强可调频声波吹灰器可针对GGH积 垢设定最佳吹扫频率，而不会对换热元件及GGH内 部结构产生不良影响，解决了蒸汽吹灰吹损换热元 件的问题。

（5）吹灰器耗电量低，安装投资费用回报周期 短，大约1a可收回成本。 7 结束语

京隆公司1号锅炉GGH采用高声强可调频声 波吹灰器，解决了GGH换热元件堵塞问题，确保了 脱硫系统的安全运行。特别是在取消脱硫旁路烟 道后，保障了机组长周期安全稳定运行，经验可供 其他燃煤电厂解决GGH堵塞问题时参考。