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聲波清灰技術簡介

更新時間:2019-02-13   點擊次數:5858次

    聲波清灰技術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除去工業煙道內的積灰。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積灰。

    聲音是可以通過科學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入我國,在部分電站鍋爐上裝備應用,取得了令人滿意的效果。80年代后期,中科院部分專家在北京第二熱電廠鍋爐上進行了聲波清灰器試驗,試驗效果很好,得到了用戶認可。并且開始在電站和石化鍋爐上試驗性推廣使用。

    實踐證明,利用聲波的各種各種特性,可以從任何方向和角度達到需要清灰的空間,不留死角和死區,無疑是傳統吹灰器的理想替代產品。目前,聲波清灰技術已廣泛應用于電力,石化,冶金,水泥等行業鍋爐(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。

聲波清灰技術近年發展如此之快,在于其特點和優勢。

(一)聲波清灰技術

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,人耳聽不到;2萬Hz以上叫超聲波,人耳也聽不到,兩者之間即20Hz-2萬Hz有聲感,人耳可聽到波。

用于清灰的聲波,均采用低頻,一般在300Hz以下,原因如下:

(1)低頻聲波的波長長,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,震動

(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,還能像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,也是它優于蒸汽清灰器的原因。

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“聲致疲勞”作用。即聲波的反復震蕩作用,施加于灰,渣,以拉伸擠壓等循環變化,當達到一定的循環應變次數時,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)聲波清灰與蒸汽清灰技術地比較

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,都是靠介質沖刷的機械力做功,其中,常規的主流吹灰技術是蒸汽吹灰器。

1)蒸汽吹灰器的缺陷

(1)在作用空間內有死角;

(2)在高壓蒸汽直吹受熱面時,對設備有一定的磨損和腐蝕;

(3)結構復雜,維護量多,維護費高,不易實現程控,有些企業棄之不用;

(4)蒸汽吹灰的次數受限,一般8小時吹一次,不能使受熱面經常保持干凈狀態,不僅影響傳熱,而且也不利于環保。

2)聲波清灰器

聲波清灰技術基本客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)聲波是波及做功,對受熱面不會產生任何磨損和腐蝕;

(3)機構簡單,無任何傳動部件,維護兩極少,日常運行費用低;

(4)因結構簡單,易安裝,易操作,*自動化;

(5)對設備無任何磨損和腐蝕,所以可全天候,定時連續吹灰,這樣既使受熱面經常保持干凈狀態,也能提高熱效率,有利于環保。

(三)國內聲波清灰器幾種主要發聲形式比較

1)旋笛式:國內研制較早的一種,音頻可調,因結構復雜,配有電機,故障較多,穩定性差。

2)哈曼特哨式:直接安裝在積灰空間(如煙道),時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,聲能衰減塊,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,前兩種形式的聲波清灰器缺點明顯,在借鑒國外技術,結合中國生產實際后改進,以中科院為技術后盾,國內研制出DFQ系列聲波清灰器,實踐證明比瑞典進口的IKT230/220效果好。

DFQ系列聲波清灰器以壓縮空氣為動力介質,當壓縮空氣進入發生器腔內后,可使膜片產生震動,發出聲波,經過聲段喇叭,輻射到積灰空間,完成清灰任務。DFQ系列聲波清灰器,比另兩種聲波吹灰器優于:

(1)能量大,作用半徑長,效果好;

(2)運行穩定,維護量小,易控制;

(3)特別是結構簡單,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。在攀枝花鋼廠布袋除塵器上,2001年3月投用的DFQ聲波清灰器,至今已經運行接近20年,依然效果良好。

(4)檢查,維修方便簡單,運行費用和維修費用低

(四)結束語

對清灰系統是否正常運行,對一般積灰問題,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。電廠鍋爐是“煤老虎”。全國生產的煤,電廠燃煤占很大的比例。電廠成本中燃料占70%,提高其熱效率或降低百分之零點幾的煤耗可了不得!

積灰是影響電站鍋爐熱效率的主要原因之一。經驗分析鍋爐積灰影響鍋爐熱效率百分之零點幾。以30萬機組為例,降低煤耗1克,年產值就可提高近100萬元。


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