一种在线清洁双旋流煤气烧嘴的工艺技术领域
本发明属于锅炉技术领域，特别涉及一种在线清洁双旋流煤气烧嘴的工艺。
背景技术
目前在全烧煤气锅炉和掺烧煤气锅炉中，广泛使用双旋流气体燃烧器。此种燃烧器由于结构相对简单，可燃气体和空气混合程度较高，着火稳定，功率大、燃烧效率高，但这种型式的燃烧器由于设计阻力大，旋流片角度和旋流片安装位置相对固定，用户无法自行调整，因此，此种燃烧器仅适应燃烧比较清洁的气体燃料；其燃料种类主要有：高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气。在实际使用中，我们发现，由于多种因素，导致上述燃料存在以下两类突出问题：一是煤气侧旋流片堵塞现象严重；二是煤气侧旋流片易损坏，使得锅炉连续运行时间受到限制、锅炉出力下降，严重时还会影响锅炉安全稳定运行，造成很多使用单位被迫短周期频繁停炉，需要耗费大量人工进入炉膛清理烧嘴，同时由于腐蚀严重，烧嘴的使用周期缩短，需经常更换烧嘴，造成备件费用过高。
发明内容
本发明的目的要解决上述技术问题。
本发明的目的是这样实现的：一种在线清洁双旋流煤气烧嘴的工艺，包括气支管、来支管、炉膛，其特征在于：所述的气支管与来支管并联后接入吹扫回路总管，吹扫回路总管分两路接出，一路接截止阀后再与上排燃烧器吹扫回路支管连接，另一路接截止阀后再与下排燃烧器吹扫回路支管连接；上排燃烧器吹扫回路支管接截止阀后分两路接出，一路接燃烧器右半旋流片吹扫回路支管，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管的另一端通过截止阀与燃烧器右半旋流片分配环管连接，燃烧器右半旋流片分配环管的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴；另一路接燃烧器左半旋流片吹扫回路支管，燃烧器左半旋流片吹扫回路支管的另一端通过截止阀与燃烧器左半旋流片分配环管连接，燃烧器左半旋流片分配环管的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴、旋流片吹扫喷嘴与炉膛之间留有间隙；所述的下排燃烧器吹扫回路支管接截止阀后分两路接出，一路接燃烧器右半旋流片吹扫回路支管，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管的另一端通过截止阀与燃烧器右半旋流片分配环管连接，燃烧器右半旋流片分配环管的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴；另一路接燃烧器左半旋流片吹扫回路支管，燃烧器左半旋流片吹扫回路支管的另一端通过截止阀与燃烧器左半旋流片分配环管连接，燃烧器左半旋流片分配环管的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴。
包括以下操作步骤，
A)、确定吹扫介质：
①、在锅炉运行时，系统检测的煤气燃烧器旋流片处温度低于500℃；
②、在锅炉运行停运后，从旋流片上取出垢样，进行垢样分析，用灰皿在马弗炉内加热到815℃稳定40分钟后，得出试验结果，垢样主要成分为可燃物，可燃物含量高，灰垢沉积密度不高，灰垢外观松散，因此确定使用氮气或者水作为吹扫介质；
B)、燃烧器前吹扫回路及数量确定：
①、为了减少旋流片在清理过程中对锅炉燃烧的影响，整炉燃烧器吹扫回路可按燃烧器布置型式，分为两路吹扫回路主管，及气支管、来支管；
②、将氮气从气支管、以及软水从来支管这两路吹扫回路主管分别引入燃烧器的吹扫回路总管后，再分为上排燃烧器吹扫回路支管和下排燃烧器吹扫回路支管；
C)、燃烧器内旋流片喷嘴组吹扫支管回路布置及数量确定：
①、为了减少旋流片在清理过程中对锅炉燃烧的影响，将上、下排燃烧器内的旋流片喷嘴组吹扫回路支管也分为两路，即每只燃烧器旋流片按圆周均布，分为左右独立二段喷嘴吹扫回路，分别为燃烧器左半旋流片吹扫回路支管、燃烧器右半旋流片吹扫回路支管；
②、每个吹扫回路接入对应的“燃烧器左右半旋流片分配环管”，即燃烧器左半旋流片吹扫回路支管接入燃烧器左半旋流片分配环管，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管接入燃烧器右半旋流片分配环管；
D)、根据旋流片数量N，确定燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管数量N，然后接入N个喷嘴，构成喷嘴组吹扫回路部件，其部件构成如下：
①、燃烧器左半旋流片分配环管与旋流片吹扫喷嘴之间设置有燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，燃烧器右半旋流片分配环管与旋流片吹扫喷嘴之间设置有燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，
②、旋流片吹扫喷嘴，根据每只燃烧器确定配置的旋流片数量；
E)、燃烧器旋流片吹扫喷嘴选型制作：
①、旋流片吹扫喷嘴为圆柱型，直径10mm，总长80mm，中间流道为直径10mm到直径5mm锥形孔，旋流片吹扫喷嘴底部的主喷头为球头，球头的径向开口宽度8mm、深度2mm，槽切口宽度3mm，各喷嘴按槽口沿圆周径向布置，为主吹扫喷口，吹扫汽流呈扇形吹向旋流片流道，在距离球头的顶圆10mm处钻两个直径3mm通孔，两个通孔在圆柱上均布且为副喷口，吹扫汽流呈柱形吹向旋流片流道；
②、旋流片吹扫喷嘴安装位置：轴向距旋流片出口170～180mm；圆心取两旋流片中间位置，旋流片吹扫喷嘴与燃烧器旋流片外支持环为插入式焊接固定型式；
F)、燃烧器旋流片吹扫喷嘴与管路的固定方式：旋流片吹扫喷嘴后部均与燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管焊接，燃烧器左半旋流片分配环管和燃烧器右半旋流片分配环管在二次风箱内设立若干拉筋支撑结构；
G)、吹扫管路阀门控制设计：吹扫介质系统采用DN32×2.5mm，20钢，吹扫母管采用DN57×3.5mm,20钢，吹扫介质系统接入吹扫母管前，分别由对应总阀和与压力表监视；吹扫母管到各组燃烧器的分配支管采用DN32×2.5mm，20钢，分别设置总阀控制；每个燃烧器按旋流片左右侧布置有2个快阀控制，即吹扫快阀的操作，只对应一只燃烧器一半的旋流片吹扫喷嘴，燃烧器旋流片按左右侧吹扫，可以保证燃烧器上下部区域均有燃烧焰流，在吹扫过程中燃烧器不易脱火，且在操作停止后，燃烧器迅速恢复全焰燃烧，对煤气炉的燃烧影响小；
H)、运行试验：
①、氮气吹扫：锅炉负荷大于70％BMCR，BMCR为锅炉最大连续蒸发量，吹扫控制为1次/日，时间在300s；
②、水吹扫；锅炉负荷大于70％BMCR，使用0.5～0.8Mpa，温度在＜50℃的水进行冲洗试验；吹扫控制为1次/周，时间在5～30s，冲洗时应该控制冲洗水流量，严密监控吹扫水流量，控制在2～3t/h。
所述的燃烧器左半旋流片吹扫回路支管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器右半旋流片吹扫回路支管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器左半旋流片分配环管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器右半旋流片分配环管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的旋流片吹扫喷嘴，喷嘴主材选择HH2材质。
所述的旋流片吹扫喷嘴，喷嘴主材选择0Cr25Ni20材质。
本发明结构合理，能在线清理双旋流燃烧器旋流片的堵塞，能使燃烧器连续运行周期大幅度提高，延长了双旋流燃烧器的使用寿命；在线运行操作简单，系统维护量小；延长了锅炉运行周期，降低了运营和维修成本，减少了锅炉停炉次数，同时大幅减少了高炉煤气放散，保护了环境，推广应用具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的旋流片吹扫喷嘴内部结构图。
图3是本发明的旋流片吹扫喷嘴仰视图。
图4是本发明的旋流片吹扫喷嘴安装位置图。
图5是本发明的工艺流程图。
图中：1.气支管；2.来支管；3.吹扫回路总管；4.上排燃烧器吹扫回路支管；5.燃烧器右半旋流片吹扫回路支管；6.燃烧器右半旋流片分配环管；7.旋流片吹扫喷嘴；8.炉膛；9.燃烧器左半旋流片分配环管；10.燃烧器左半旋流片吹扫回路支管；11.下排燃烧器吹扫回路支管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：
一种在线清洁双旋流煤气烧嘴的工艺，包括气支管1、来支管2、炉膛8，所述的气支管1与来支管2并联后接入吹扫回路总管3，吹扫回路总管3分两路接出，一路接截止阀后再与上排燃烧器吹扫回路支管4连接，另一路接截止阀后再与下排燃烧器吹扫回路支管11连接；上排燃烧器吹扫回路支管4接截止阀后分两路接出，一路接燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5的另一端通过截止阀与燃烧器右半旋流片分配环管6连接，燃烧器右半旋流片分配环管6的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴7；另一路接燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10，燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10的另一端通过截止阀与燃烧器左半旋流片分配环管9连接，燃烧器左半旋流片分配环管9的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴7、旋流片吹扫喷嘴7与炉膛8之间留有间隙；所述的下排燃烧器吹扫回路支管11接截止阀后分两路接出，一路接燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5的另一端通过截止阀与燃烧器右半旋流片分配环管6连接，燃烧器右半旋流片分配环管6的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴7；另一路接燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10，燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10的另一端通过截止阀与燃烧器左半旋流片分配环管9连接，燃烧器左半旋流片分配环管9的另一端设置有两个旋流片吹扫喷嘴7；包括以下操作步骤，
A)、确定吹扫介质：
①、在锅炉运行时，系统检测的煤气燃烧器旋流片处温度低于500℃；
②、在锅炉运行停运后，从旋流片上取出垢样，进行垢样分析，用灰皿在马弗炉内加热到815℃稳定40分钟后，得出试验结果，垢样主要成分为可燃物，可燃物含量高，灰垢沉积密度不高，灰垢外观松散，因此确定使用氮气或者水作为吹扫介质；
B)、燃烧器前吹扫回路及数量确定：
①、为了减少旋流片在清理过程中对锅炉燃烧的影响，整炉燃烧器吹扫回路可按燃烧器布置型式，分为两路吹扫回路主管，及气支管1、来支管2；
②、将氮气从气支管1、以及软水从来支管2这两路吹扫回路主管分别引入燃烧器的吹扫回路总管3后，再分为上排燃烧器吹扫回路支管4和下排燃烧器吹扫回路支管11；
C)、燃烧器内旋流片喷嘴组吹扫支管回路布置及数量确定：
①、为了减少旋流片在清理过程中对锅炉燃烧的影响，将上、下排燃烧器内的旋流片喷嘴组吹扫回路支管也分为两路，即每只燃烧器旋流片按圆周均布，分为左右独立二段喷嘴吹扫回路，分别为燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10、燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5；
②、每个吹扫回路接入对应的“燃烧器左右半旋流片分配环管”，即燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10接入燃烧器左半旋流片分配环管9，燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5接入燃烧器右半旋流片分配环管6；
D)、根据旋流片数量N，确定燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管数量N，然后接入N个喷嘴，构成喷嘴组吹扫回路部件，其部件构成如下：
①、燃烧器左半旋流片分配环管9与旋流片吹扫喷嘴7之间设置有燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，燃烧器右半旋流片分配环管6与旋流片吹扫喷嘴7之间设置有燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，
②、旋流片吹扫喷嘴7，根据每只燃烧器确定配置的旋流片数量；
E)、燃烧器旋流片吹扫喷嘴选型制作，如图2、图3所示：
①、旋流片吹扫喷嘴7为圆柱型，直径10mm，总长80mm，中间流道为直径10mm到直径5mm锥形孔，旋流片吹扫喷嘴7底部的主喷头为球头，球头的径向开口宽度8mm、深度2mm，槽切口宽度3mm，各喷嘴按槽口沿圆周径向布置，为主吹扫喷口，吹扫汽流呈扇形吹向旋流片流道，在距离球头的顶圆10mm处钻两个直径3mm通孔，两个通孔在圆柱上均布且为副喷口，吹扫汽流呈柱形吹向旋流片流道；
②、旋流片吹扫喷嘴安装位置，如图4所示：轴向距旋流片出口170～180mm；圆心取两旋流片中间位置，旋流片吹扫喷嘴7与燃烧器旋流片外支持环为插入式焊接固定型式；
F)、燃烧器旋流片吹扫喷嘴与管路的固定方式：旋流片吹扫喷嘴7后部均与燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管焊接，燃烧器左半旋流片分配环管9和燃烧器右半旋流片分配环管6在二次风箱内设立若干拉筋支撑结构；
G)、吹扫管路阀门控制设计：吹扫介质系统采用DN32×2.5mm，20钢，吹扫母管采用DN57×3.5mm,20钢，吹扫介质系统接入吹扫母管前，分别由对应总阀和与压力表监视；吹扫母管到各组燃烧器的分配支管采用DN32×2.5mm，20钢，分别设置总阀控制；每个燃烧器按旋流片左右侧布置有2个快阀控制，即吹扫快阀的操作，只对应一只燃烧器一半的旋流片吹扫喷嘴，燃烧器旋流片按左右侧吹扫，可以保证燃烧器上下部区域均有燃烧焰流，在吹扫过程中燃烧器不易脱火，且在操作停止后，燃烧器迅速恢复全焰燃烧，对煤气炉的燃烧影响小；
H)、运行试验：
①、氮气吹扫：锅炉负荷大于70％BMCR，BMCR为锅炉最大连续蒸发量，吹扫控制为1次/日，时间在300s；
②、水吹扫；锅炉负荷大于70％BMCR，使用0.5～0.8Mpa，温度在＜50℃的水进行冲洗试验；吹扫控制为1次/周，时间在5～30s，冲洗时应该控制冲洗水流量，严密监控吹扫水流量，控制在2～3t/h。
所述的燃烧器左半旋流片吹扫回路支管10，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器右半旋流片吹扫回路支管5，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器左半旋流片分配环管9，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器右半旋流片分配环管6，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的燃烧器旋流片喷嘴吹扫支管，采用DN20mm，材料为321普通不锈钢，即1Cr18Ni9Ti，每只燃烧器一件。
所述的旋流片吹扫喷嘴7，喷嘴主材选择HH2材质。
所述的旋流片吹扫喷嘴7，喷嘴主材选择0Cr25Ni20材质。
具体实施时，现有技术与本发明共同实施9个月后，现有技术只采用氮气吹扫方式，燃烧器运行效果仅维持5个月以上；本发明采用2种方式同时使用，在停炉检查时，没有发现未燃带、燃烧器本体及旋流片变形和裂纹等异常现象，燃烧器运行效果可维持9个月，大大降低生产成本，提高企业效益。
经济效益测算：
1)、原设计的煤气燃烧器实际运行周期为不超过40天，每年因清理燃烧器而停运次数＞8次，11个月左右必须更换燃烧器，使用本发明改造后，煤气燃烧器实际运行周期＞9个月，每年停运清理次数不大于2次，停炉检查燃烧器状况正常；
2)、多发电产生效益(以130吨、35MW机组测算、购电价格0.8元)
每次停炉按72小时计算，多发电按2.8万度/小时，度电盈利按0.55元/度(扣除各项费用后)，每年每台炉多产生的发电效益为：
72小时×2.8万度/小时×0.55元/度×(减少的6次)＝604.8万元；
3)、每年少付停炉清理费用：每次炉膛搭设脚手架费用+人工清理费用＝2万元；每年为6次×2万元＝12万元；
4)、年产生的效益：每年每台炉多产生效益为：604.8万元+12万元＝616.8万元；
本效益测算不包括燃烧器更换检修费用、升停炉动力消耗即介质消耗费用；
5)、环保效益，采用本发明改造后，减少了锅炉停炉次数，同时大幅减少了高炉煤气放散，保护了环境。
本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。