高压水射流清洗技术在工业锅炉清洗应用的可行性分析

据有关资料统计，我国有40余万家工厂使用的中、小型锅炉都不同程度地存在结垢和堵塞问题，导致锅炉的工作效率明显下降。据能源部出版的节能手册测算，若我国电厂使用的锅炉热效率降低1%就等于2至3个电厂只烧煤不发电，约等于损失原煤几百万吨，折合发电量为几十亿kWh，经济损失高达几亿元。因此，锅炉的清洗是一项非常重要的工作。

高压水射流清洗技术是目前世界上新兴的高新节能技术，目前主要用于军事领域的弹药清除、大型风机叶片结垢物的清除，高压水射流清洗技术的应用改变了长期以来只能用化学清洗带来的危害，解决了油田采油厂输油管、输水管的清洗问题，仅此一项就为采油厂节省资金近千万元。然而，对于锅炉的清洗不同于换热器、管路及容器等，因为锅炉具有型号多、构造不同、结构复杂、结垢坚硬等复杂条件，并且锅炉又属于压力容器，在安全上有严格要求，因此对锅炉的清洗不能造成任何损坏，否则就会造成事故，因此清洗锅炉有其特殊性。虽然锅炉的型号不同，构造各有差异，但几个主要清洗部件大致相同，例如水冷壁管、烟灰管、锅筒、集箱等，根据这几部分构造形状可视为弯曲的管子、狭窄的管间、容器及大直径管子。因此，只要采用相应的清洗机构和不同功能的喷嘴，就可有效地进行清洗。

为了测试高压水射流清洗技术在工业锅炉清洗应用中的实际清洗效果，我们对某矿务局蒸发量4t/h的锅炉水冷壁管进行了清洗实验，具体参数如下：

1、高压清洗机参数
 
经过测试，我们选用了型号DP 750/50EM电动高压清洗机，该型号最高工作压力为75MPa、流量为50L/min，功率75Kw。

2、清洗试件

试件为某矿务局型号KZL4-127的锅炉水冷壁管。

(1)试件规格

直径：D＝2m
长度：L＝2m
垢厚：h＝10mm(平均厚度)
水硬度：20毫克当量/升
结垢成分：硅酸盐

(2)喷射机构选择

采用柔性喷枪自进清洗机构，如下图：
 
(3)喷嘴选择
 
我们选用了四种不同分布的喷嘴进行了清洗试验，第一种为前三孔横喷，后三孔后喷式；第二种为前三孔前喷，后三孔后喷式；第三种为六孔后喷式；第四种为六孔横喷式。

试验结果表明，后两种喷嘴不如前两种喷嘴效果好，而效果最理想的是第一种。这种结构形式的喷嘴清洗速度快，并且内表面没有明显的残留结垢物，因此推荐选用这种喷嘴清洗锅炉水冷壁管。