聲波清灰器廠(chǎng)家淺談聲波清灰技術(shù)

    聲波清灰技術(shù)應用于電站鍋爐清灰，在*已有40～50年應用歷史了。 早在1918年，瑞典人就利用槍聲來(lái)除去工業(yè)煙道內的煙炱。 在第二次世界大戰之后，英格蘭也使用該方法清除住宅煙囪。 聲音是可以通過(guò)科學(xué)方法得到合理應用和更廣泛應用的。  1960年瑞典科康聲力公司開(kāi)始研制聲波清灰器，1969年研制成功。 1993年以后，瑞典的聲波清灰器進(jìn)入我國，在部分電站鍋爐上裝備應用，取得了令人滿(mǎn)意的效果。

    80年代后期，中科院部分專(zhuān)家在北京第二熱電廠(chǎng)的鍋爐上進(jìn)行了聲波清灰器試驗，試驗效果很好，得到了用戶(hù)認可。并且開(kāi)始在電站和石化鍋爐上試驗性推廣使用。  實(shí)踐證明，利用聲波的各種特性，可以從任何方向和角度到達需要清灰的空間，不留死角和死區，無(wú)疑是傳統吹灰器的理想替代產(chǎn)品。  目前，聲波清灰技術(shù)已廣泛應用于電力、石化、冶金、水泥等行業(yè)鍋爐（包括工藝爐）的換熱器、除塵器、布袋除塵等設備上。不僅用在舊設備技改項目中，也用于在建中的鍋爐，直接配套聲波吹灰系統。  聲波清灰技術(shù)近年發(fā)展如此之快，在于其特點(diǎn)和優(yōu)勢：

（一）聲波清灰技術(shù)

1）聲波的物理特性  聲波按其音頻（每秒周期）在20HZ內，叫次聲波，人耳聽(tīng)不到；2萬(wàn)HZ以上叫超聲波，人耳也聽(tīng)不到；兩者之間即20HZ-2萬(wàn)HZ有聲感，人耳可聽(tīng)到波。  用于清灰的聲波，均采用低頻，一般在300HZ以下，原因如下： （1）低頻聲波的波長(cháng)長(cháng)，振幅大，衰減慢（不易被吸收）。 （2）低頻聲波輻射角度呈球形，360度，振動(dòng)。 （3）可在固體、液體、氣體中傳播。（4）如同光波一樣，它可以反射、折射，還能象電磁波一樣可以繞射，低頻反射和繞射能力均很強，都是聲波的物理特性，也是它優(yōu)于蒸汽清灰器原因。  2）聲波清灰原理：用于清灰的聲波是低頻的，具有一定強度的低頻聲波，在有積灰結渣的空間內（如鍋爐煙道、熱交換器，電除塵器、布袋除塵），聲波對灰、渣起著(zhù)“聲致疲勞”作用。即聲波的反復震蕩作用，施加于灰、渣，以拉伸擠壓等循環(huán)變化，當達到一定的循環(huán)應變次數時(shí)，灰渣的結合強度因疲勞應變被破壞。再由于聲波的反射、透射和繞射作用，不管聲源的安裝位置與方向如何，聲能量均能進(jìn)入所有邊角、管束間隙，以及比較隱蔽的狹小空間內，能有效地阻止灰塵顆粒沉積。

（二）國內聲波清灰器幾種主要發(fā)聲型式比較 

1）旋笛式：國內研制較早的一種，音頻可調，因結構較復雜，配有電機，故障較多，穩定性差。  2）哈特曼哨式：直接安裝在積灰空間（如煙道），時(shí)刻受煙氣高溫腐蝕和磨損，使用壽命較短；噴口易堵塞，使用音頻較高，聲能衰減快，作用半徑小，同等情況安裝臺數多。  3）振片式：瑞典科康聲力公司和美國BHA公司的聲波清灰器都是振片式。 綜上所述，前兩種型式的聲波清灰器缺點(diǎn)明顯，在借鑒國外技術(shù)，結合中國生產(chǎn)實(shí)際后改進(jìn)，以中科院為技術(shù)后盾，國內研制出ZHK系列振片式聲波清灰器，實(shí)踐證明比瑞典進(jìn)口的IKT230/220效果好。ZHK系列振片式聲波清灰器以壓縮空氣為動(dòng)力介質(zhì)，當壓縮空氣進(jìn)入發(fā)生器腔內后，可使膜片產(chǎn)生震動(dòng)，發(fā)出聲波，經(jīng)擴聲段、喇叭，輻射到積灰空間，完成清灰任務(wù)。ZHK系列振片式聲波清灰器，比另兩種聲波吹灰器優(yōu)于：  （1）能量大，作用半徑長(cháng)，效果好； （2）運行穩定，維護量小，易控制；  （3）特別是結構簡(jiǎn)單，由于清灰器選用了耐高溫、抗腐蝕性能好的不銹鋼材料，使用壽命長(cháng)。在攀枝花鋼廠(chǎng)布袋除塵器上，2001年3月投用的中科聲波清灰器，至今已經(jīng)運行四年多了。  （4）檢查、維修方便簡(jiǎn)單，運行費用和維修費用低

（三）聲波清灰與蒸汽清灰技術(shù)的比較

 鍋爐的常規清灰措施是蒸汽吹灰、水力吹灰、鋼珠清灰或高壓空氣清灰，都是靠介質(zhì)沖刷的機械力作功，其中，常規的主流吹灰技術(shù)是蒸汽吹灰器。

1）蒸汽吹灰器的缺陷： （1）在作用空間內有死角；  （2）用高壓蒸汽直吹受熱面時(shí)，對設備有一定磨損和腐蝕；  （3）結構復雜，維護量多，維護費高，不易實(shí)現程控，有些企業(yè)棄之不用； （4）蒸汽直吹的次數受限，一般8小時(shí)吹一次，不能使受熱面經(jīng)常保持干凈狀態(tài)，不僅影響傳熱，而且也不利于環(huán)保。

2）聲波清灰器  聲波清灰技術(shù)基本克服了蒸汽吹灰器的上述諸多缺陷。 （1）清灰效果好，有效作用空間內*；  （2）聲波是波及作功，對受熱面不會(huì )產(chǎn)生任何磨損和腐蝕； （3）結構簡(jiǎn)單，無(wú)任何轉動(dòng)部件，維護量極少，日常運行費用低； （4）因結構簡(jiǎn)單，易安裝，易操作，*自動(dòng)化；  （5）對設備無(wú)任何磨損和腐蝕，所以可全天候、定時(shí)連續吹灰，這樣既使受熱面經(jīng)常保持干凈狀態(tài)，也能提高熱效率，有利于環(huán)保。

    對清灰系統是否正常運行，對一般積灰問(wèn)題，對排煙溫度高低等不重視，認為不礙大體，是節能意識淡薄的表現。電廠(chǎng)鍋爐是“煤老虎”。全國生產(chǎn)的煤，電廠(chǎng)燃煤占很大比例。電廠(chǎng)成本中燃料占70%，提高其熱效率或降低百分之零點(diǎn)幾的煤耗可了不得！積灰是影響電站鍋爐熱效率的主要原因之一。經(jīng)驗分析鍋爐積灰影響鍋爐熱效率百分之零點(diǎn)幾。以30萬(wàn)機組為例，降低煤耗1克，年產(chǎn)值就可提高近100萬(wàn)元。