激波吹灰器分為燃氣激波吹灰器和空氣激波吹灰器(也叫氣能激波旋轉吹灰器)。燃氣激波吹灰器屬于比較傳統的激波吹灰器。本文重點講述一下,燃氣激波吹灰器的分類及優缺點。
1、傳統串聯式
是燃氣激波吹灰器較早期的結構形式,現已用的不多,不過有些廠家仍在采用。這種結構形式有諸多缺點,在多年的工程實例中早已得到證實。
串聯是指激波吹灰器的主要工作部件的聯接形式是前后串聯,即混合點火裝置后面串聯分配裝置,它的工藝流程是先混合后分配,分配混合好的可燃氣到各吹灰支路,經干路的點火器點燃后產生爆燃氣體作用于鍋爐的受熱面。各吹灰支路的吹灰都需要靠干路核心部件的工作,當干路出現故障時,整個吹灰系統就不能進行工作。串聯有以下幾種形式:
電動閥門分配式
采用電動閥門分配的燃氣激波吹灰系統,首先將空氣與可燃氣在混合罐內混合,混合氣體經分配集箱分出許多吹灰支路,每個吹灰支路上安裝電動閥門,通過吹灰管路與脈沖發生罐相連。系統示意如圖:

電動閥門分配式
該系統是激波吹灰器的早期產品。由于該系統是予混合后經分配聯箱和分配閥門將爆燃氣體送至各吹灰點,分配閥門承受高溫、高壓,易損壞而失控。如此結構帶來諸多缺點:
1. 安全方面
● 混合裝置位于主干路,由于回火點在混合裝置,一旦全系統唯一的溫控保護裝置失效,就失去了對全系統回火的控制,易發生大的安全事故。
● 脈沖供氣閥位于乙炔氣源主路,由于每次脈沖都需要乙炔脈沖閥工作,脈沖閥一般采用電磁閥,電磁閥的主要缺陷是長時間工作會高溫發熱,吹灰點越多,工作時間越長,高溫老化速度越快,絕緣越容易被破壞,易發生短路打火,危及乙炔氣源的安全。
● 串聯結構導致回火燃燒時間,隨吹灰點的增多而延長,也就是說吹灰點越多系統的危險性就越大。
2. 運行方面
● 不能單獨調節各路的吹灰強度,不適合各路吹灰點煙氣壓力差較大的鍋爐。
● 系統內易積水(需人工疏水),維修工作量大。
● 支路電動閥門處在回火和沖擊區內,受到回火和高壓力的正反向破壞,這種破壞導致支路閥門的密封和正常工作功能被很快破壞,加上積碳在球閥表面上的沉積也加速了這個過程,導致吹灰效果迅速下降和消失。
● 由于分配器的結構和位置,在發生支路閥門故障時會傳遞故障,影響正常路的吹灰工作,主要是:由于某路閥門密封失效時,正常路充入的氣體會竄入故障路,從而影響正常路的工作。串聯結構及其工藝流程還會導致其它安全和故障隱患,所以是激波吹灰技術形式中,安全和效率水平低的。
1.2 旋轉集箱分配式
傳統激波吹灰器系統-旋轉集箱式

此串聯系統采用旋轉集箱分配混合氣。這種分配方式是空氣與可燃氣通過混合器后進入旋轉集箱,經旋轉集箱上的點火器點燃,爆燃氣體通過吹灰管路到達脈沖發生罐和噴嘴對受熱面進行吹灰。 缺點如下:
1、泄漏量大
采用旋轉集箱分配的主要目的是為了取代電動閥門分配使回火位置后移,希望用旋轉式分配器的密封設計將回火移至旋轉集箱之后,并在集箱上點火,從而達到在混合室和旋轉集箱之間只傳氣不傳火,這是個較好的設計結構。但是旋轉集箱是運動式機械結構,任何機械設備都有運動磨損和機械故障問題,這兩個問題直接導致密封失敗,引起氣體泄漏,損耗大量的可燃氣體,增加了用戶的運行成本,并增大了系統的安全隱患。
2、點火故障率高
點火器在集箱上,集箱長期承受高溫、高壓,影響其使用壽命;基于集箱的構造,集箱內積碳不易清除,長期積碳致使點火器不點火,故障率高。
3、卡澀問題嚴重
旋轉集箱的分配形式決定了它的轉子和殼體之間的配合須緊密,傳動須靈敏、到位,各個相互配合的部件加工精度高;由于點火器在集箱上,集箱內各個傳動部件長期承受高溫、高壓,熱脹冷縮、變形、磨損嚴重;任何一個部件出現問題,都會導致旋轉集箱卡澀而停止工作,須由廠家專業人員進行維修,工作量大、維修困難、費用高。
4、整個系統仍為串聯
前面所述串聯結構的缺點基本都存在。
綜上所述,對旋轉集箱的加工、維護要求較高,增加了維修工作量。一旦旋轉集箱機件出問題,其余支路均不能工作,比電動閥門分配式問題還要大。

2、普通并聯式
相對于串聯結構,并聯式的系統為:空氣和燃氣主干路先各由一路分配成多個支路,各自分出的支路一對一匯合接混合裝置,每個匯合點都有混合點火裝置,每一吹灰支路都可獨立完成吹灰的開啟/關閉、混合、點火,各支路故障只影響故障支路,系統整體仍將繼續吹灰運行。基本結構形式如下圖:
并聯式空氣激波吹灰器
該結構形式的燃氣激波吹灰裝置,采用先分配后混合的方式,解決了前述串聯吹灰裝置存在的問題,是目前多數燃氣激波吹灰器廠家所采用的基本結構形式。其主要特點如下:
★ 各吹灰支路之間采用普通并聯式組合設計,各路吹灰層均為獨立單元,并聯式組裝,分散執行,集中控制。
★ 每一路燃氣與空氣混合點火后,高溫、高壓輸出路徑上無任何活動和閥門等受阻部件,保證系統運行安全、可靠,提高了系統壽命。
★ 可根據各吹灰點的煙氣壓力、積灰狀況等單獨調節各支路的吹灰參數及吹灰強度,從而達到較好的吹灰效果。
★ 控制簡單,易于實現自動化。
★ 無日常維修工作量。
上述普通并聯式燃氣激波吹灰器,雖然對于傳統串聯式來說具有如上所說的許多優點,而且也確實得到了相當范圍的應用。但是,普通并聯式也還存在許多不足之處,特別是對中大型機組鍋爐,問題尤為突出,主要有以下方面:

1、普通并聯式燃氣激波吹灰器有較大的局限性
由于需要吹灰的鍋爐大小、結構、布局等有著很大的不同,所以,要求吹灰器要能夠適應不同的鍋爐情況,而普通并聯式要做到這一點是比較困難的。特別是有較大空間尺寸的中大型鍋爐,吹灰點數十個,甚至上百個,上述的普通并聯式吹灰器不言而喻會出現系統的不平衡、不一致等問題,影響系統的整體吹灰效果。
2、普通并聯式燃氣激波吹灰器控制水平不高,對吹灰參數的監控能力較差。
對吹灰點較多的系統需要控制或監控的吹灰參量較多,如何科學、合理、經濟地實現控制、監控及系統的高效、安全、穩定運行就顯得尤為重要,上述普通并聯式吹灰器這方面的能力較差。
3、普通并聯式燃氣激波吹灰器結構松散,適應能力差,不易控制和管理。
由于普通并聯式的結構所致,對于較大空間尺寸的鍋爐吹灰器設計、布局,以及現場安裝施工等,會帶來較多問題,為解決這些問題會牽涉許多人力、物力、乃至財力,往往也很難達到較好的效果。這是由于普通并聯式燃氣激波吹灰器的固有缺陷所造成的。
3、獨立分布式
目前,在燃氣激波吹灰器的系統結構和工藝流程設計上,一些廠家依然沿用傳統的串聯集中式系統,采用對空氣和燃氣混合后的可燃氣體進行分配,即先混合后分配的方式,在混合點火裝置和各個脈沖發生器之間設有電動球閥(或旋轉集箱),其在吹灰運行中顯現的諸多缺點和問題前面已經分析和說明。