声波清灰器吹灰形态理论研究

声波清灰器吹灰形态理论研究

针对锅炉长期积灰的问题，吹灰的主要装置就是清灰器，国内外在吹灰方法上还在不断寻求新的理论，但根据原理主要有蒸汽清灰器、燃气脉冲清灰器和声波清灰器这几种形态。

⑴蒸汽清灰器主要是利用高压蒸汽的射流冲击力清除受热面上的结渣积灰。对于炉膛和高温区受热面的粘性大的积灰清除效果较好，但由于采用蒸汽一方面消耗了蒸汽量会降低锅炉一定的效率;另一方面蒸汽的冲击力会增加管壁的磨损，还会增加烟气湿度，使烟气的露点温度升高，加强低温腐蚀；再有蒸汽清灰器属于接触式的吹灰，故存在很大的吹灰死角（如下图）。

                               
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如：CFB循环流化床锅炉飞灰的主要化学成份是SiO2、Al2O3和CaO等，可用作粘土质原料，提供硅铝成份，并有较高活性，广泛用于水泥等建材制造。CFB如果使用蒸汽清灰器吹灰，会向炉内吹进大量水分和湿蒸汽，一台蒸汽清灰器的耗气量为0.3t/h。大量的水分和湿汽进入炉内会使积灰形成水泥状结块，还会造成尾部受热面低温腐蚀。为提高锅炉效率，CFB锅炉采用比煤粉炉更低的排烟温度，尾部受热面低温腐蚀降低了锅炉的使用寿命和锅炉运行的安全性，再结合蒸汽清灰器自身存在的运行维护上的诸多弊端分析，蒸汽清灰在CFB循环流化床锅炉上是不适用的。

⑵燃气脉冲激波清灰器是以适当的比例混合的空气和可燃气体(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)为工质，在一特殊的容器中经高频点火，产生爆燃，瞬间产生巨大声能和大量高温高速气体，对受热面以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。这种清灰器由于会产生高温高速气体，一方面对管路的密封性能要求比较高，激波吹灰系统整体维护维修量比较大；另一方面由于是利用可燃气体与空气的混合爆燃，故存在很大的安全隐患；再一方面，由于利用可燃气体量大，故运行费用很高；最后、由于是以冲击波的形式瞬间振荡、撞击和冲刷换热管束表面，属于接触式吹灰，故存在很大的吹灰死角，如下图所示。目前，该类型清灰器被市场慢慢的排斥。

                               
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⑶声波清灰器是以压缩空气为工质，在电磁阀的控制下将压缩空气的能量由声波发生器转变为声能，以声波的方式向外传递。声波以直射、渗透、反射和绕射等形式叠加形成强大的谐振声场作用于受热面上，破坏灰粒与受热面的结合力而达到除灰效果。对锅炉炉压以及换热面无影响，运行维护费用低且吹灰无死角（如下图）。

                               
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声波发生器及控制器的设计到使用过程涉及的技术均属声波技术范畴。目前声波清灰器国内市场逐渐得到更广泛的认可，并在工程实际中发挥着越来越重要的作用。周保东，王桂玲就经济性、安全性及性能方面对声波清灰器、蒸汽清灰器、激波清灰器进行了比较。指出声波清灰器结构、吹灰方式、吹灰范围等方面存在明显的优势。近年又有学者研究如远射程水清灰器和微波清灰器等，以及利用现代先进的技术进一步完善了这些装置，如:我司的可调频高声强声波清灰器。