聲波清灰器吹灰形態(tài)理論研究

針對(duì)鍋爐長(zhǎng)期積灰的問(wèn)題，吹灰的主要裝置就是清灰器，國(guó)內(nèi)外在吹灰方法上還在不斷尋求新的理論，但根據(jù)原理主要有蒸汽清灰器、燃?xì)饷}沖清灰器和聲波清灰器這幾種形態(tài)。

⑴蒸汽清灰器主要是利用高壓蒸汽的射流沖擊力清除受熱面上的結(jié)渣積灰。對(duì)于爐膛和高溫區(qū)受熱面的粘性大的積灰清除效果較好，但由于采用蒸汽一方面消耗了蒸汽量會(huì)降低鍋爐一定的效率;另一方面蒸汽的沖擊力會(huì)增加管壁的磨損，還會(huì)增加煙氣濕度，使煙氣的露點(diǎn)溫度升高，加強(qiáng)低溫腐蝕；再有蒸汽清灰器屬于接觸式的吹灰，故存在很大的吹灰死角（如下圖）。

如：CFB循環(huán)流化床鍋爐飛灰的主要化學(xué)成份是SiO2、Al2O3和CaO等，可用作粘土質(zhì)原料，提供硅鋁成份，并有較高活性，廣泛用于水泥等建材制造。CFB如果使用蒸汽清灰器吹灰，會(huì)向爐內(nèi)吹進(jìn)大量水分和濕蒸汽，一臺(tái)蒸汽清灰器的耗氣量為0.3t/h。大量的水分和濕汽進(jìn)入爐內(nèi)會(huì)使積灰形成水泥狀結(jié)塊，還會(huì)造成尾部受熱面低溫腐蝕。為提高鍋爐效率，CFB鍋爐采用比煤粉爐更低的排煙溫度，尾部受熱面低溫腐蝕降低了鍋爐的使用壽命和鍋爐運(yùn)行的安全性，再結(jié)合蒸汽清灰器自身存在的運(yùn)行維護(hù)上的諸多弊端分析，蒸汽清灰在CFB循環(huán)流化床鍋爐上是不適用的。

⑵燃?xì)饷}沖激波清灰器是以適當(dāng)?shù)谋壤旌系目諝夂涂扇細(xì)怏w(如氫氣、乙炔氣、煤氣、液化氣和天然氣等)為工質(zhì)，在一特殊的容器中經(jīng)高頻點(diǎn)火，產(chǎn)生爆燃，瞬間產(chǎn)生巨大聲能和大量高溫高速氣體，對(duì)受熱面以沖擊波的形式振蕩、撞擊和沖刷，使其表面積灰飛濺，隨煙氣帶走。這種清灰器由于會(huì)產(chǎn)生高溫高速氣體，一方面對(duì)管路的密封性能要求比較高，激波吹灰系統(tǒng)整體維護(hù)維修量比較大；另一方面由于是利用可燃?xì)怏w與空氣的混合爆燃，故存在很大的安全隱患；再一方面，由于利用可燃?xì)怏w量大，故運(yùn)行費(fèi)用很高；最后、由于是以沖擊波的形式瞬間振蕩、撞擊和沖刷換熱管束表面，屬于接觸式吹灰，故存在很大的吹灰死角，如下圖所示。目前，該類型清灰器被市場(chǎng)慢慢的排斥。

⑶聲波清灰器是以壓縮空氣為工質(zhì)，在電磁閥的控制下將壓縮空氣的能量由聲波發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷埽月暡ǖ姆绞较蛲鈧鬟f。聲波以直射、滲透、反射和繞射等形式疊加形成強(qiáng)大的諧振聲場(chǎng)作用于受熱面上，破壞灰粒與受熱面的結(jié)合力而達(dá)到除灰效果。對(duì)鍋爐爐壓以及換熱面無(wú)影響，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低且吹灰無(wú)死角（如下圖）。

聲波發(fā)生器及控制器的設(shè)計(jì)到使用過(guò)程涉及的技術(shù)均屬聲波技術(shù)范疇。目前聲波清灰器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐漸得到更廣泛的認(rèn)可，并在工程實(shí)際中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。