聲波清灰技術(shù)簡介

    聲波清灰技術(shù)應(yīng)用于電站鍋爐清灰，在*已有40-50年應(yīng)用歷史了。早在1918年，瑞典人就利用槍聲來除去工業(yè)煙道內(nèi)的積灰。在第二次世界大戰(zhàn)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(xué)方法得到合理應(yīng)用和更廣泛應(yīng)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(jìn)入我國，在部分電站鍋爐上裝備應(yīng)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(jìn)行了聲波清灰器試驗(yàn)，試驗(yàn)效果很好，得到了用戶認(rèn)可。并且開始在電站和石化鍋爐上試驗(yàn)性推廣使用。

    實(shí)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(dá)到需要清灰的空間，不留死角和死區(qū)，無疑是傳統(tǒng)吹灰器的理想替代產(chǎn)品。目前，聲波清灰技術(shù)已廣泛應(yīng)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(shè)備上。不僅用在舊設(shè)備技改項(xiàng)目中，也用于在建中的鍋爐，直接配套聲波吹灰系統(tǒng)。

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(shì)。

（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(nèi)，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(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，還能像電磁波一樣可以繞射，低頻反射和繞射能力均很強(qiáng)，都是聲波的物理特性，也是它優(yōu)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(qiáng)度的低頻聲波，在有積灰結(jié)渣的空間內(nèi)（如鍋爐煙道，熱交換器，電除塵器，布袋除塵），聲波對(duì)灰，渣起著“聲致疲勞”作用。即聲波的反復(fù)震蕩作用，施加于灰，渣，以拉伸擠壓等循環(huán)變化，當(dāng)達(dá)到一定的循環(huán)應(yīng)變次數(shù)時(shí)，灰渣的結(jié)合強(qiáng)度因疲勞應(yīng)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(nèi)，能有效地阻止灰塵顆粒沉積。

（二）聲波清灰與蒸汽清灰技術(shù)地比較

鍋爐的常規(guī)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(jī)械力做功，其中，常規(guī)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(nèi)有死角；

（2）在高壓蒸汽直吹受熱面時(shí)，對(duì)設(shè)備有一定的磨損和腐蝕；

（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量多，維護(hù)費(fèi)高，不易實(shí)現(xiàn)程控，有些企業(yè)棄之不用；

（4）蒸汽吹灰的次數(shù)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(nèi)*。

（2）聲波是波及做功，對(duì)受熱面不會(huì)產(chǎn)生任何磨損和腐蝕；

（3）機(jī)構(gòu)簡單，無任何傳動(dòng)部件，維護(hù)兩極少，日常運(yùn)行費(fèi)用低；

（4）因結(jié)構(gòu)簡單，易安裝，易操作，*自動(dòng)化；

（5）對(duì)設(shè)備無任何磨損和腐蝕，所以可全天候，定時(shí)連續(xù)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。

（三）國內(nèi)聲波清灰器幾種主要發(fā)聲形式比較

1）旋笛式：國內(nèi)研制較早的一種，音頻可調(diào)，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配有電機(jī)，故障較多，穩(wěn)定性差。

2）哈曼特哨式：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，聲能衰減塊，作用半徑小，同等情況安裝臺(tái)數(shù)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(diǎn)明顯，在借鑒國外技術(shù)，結(jié)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(nèi)研制出DFQ系列聲波清灰器，實(shí)踐證明比瑞典進(jìn)口的IKT230/220效果好。

DFQ系列聲波清灰器以壓縮空氣為動(dòng)力介質(zhì)，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入發(fā)生器腔內(nèi)后，可使膜片產(chǎn)生震動(dòng)，發(fā)出聲波，經(jīng)過聲段喇叭，輻射到積灰空間，完成清灰任務(wù)。DFQ系列聲波清灰器，比另兩種聲波吹灰器優(yōu)于：

（1）能量大，作用半徑長，效果好；

（2）運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)量小，易控制；

（3）特別是結(jié)構(gòu)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(jīng)運(yùn)行接近20年，依然效果良好。

（4）檢查，維修方便簡單，運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用低

（四）結(jié)束語

對(duì)清灰系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，對(duì)一般積灰問題，對(duì)排煙溫度高低等不重視，認(rèn)為不礙大體，是節(jié)能意識(shí)淡薄的表現(xiàn)。電廠鍋爐是“煤老虎”。全國生產(chǎn)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(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(yàn)分析鍋爐積灰影響鍋爐熱效率百分之零點(diǎn)幾。以30萬機(jī)組為例，降低煤耗1克，年產(chǎn)值就可提高近100萬元。