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声波吹灰的工作原理

       声波吹灰的工作原理和起源
 

      声波吹灰器的工作原理 : 声波吹灰器主要由压缩气源、电子控制器和声波发生器组成。其工作原理是:将空气经过过滤器净化后,通过声波发生器并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,调制成声波,以声波的方式向外传递,声波通过声波导管经辐射喇叭的规整放大后以一定的频率、工作程序和周期传入容器内;声波在弹性介质里传播,声波以直射、渗透、反射和绕射等形式叠加形成一个不留死角的强大谐振声场,循环往复地作用在容器表面的积灰上,周而复始的对积灰施以拉、压高速循环的变动载荷,对灰粒之间及灰粒和容器壁之间的结合力起到减弱和破坏的作用;从微观上看,积灰是由于大量微小灰粒子的表面张力、粒子之间及其管壁之间的粘滞力、分子附着力、静电吸引力以及化学亲和力等多方面的作用在容器表面上的积聚,而声波的作用就是加速空气分子的振动作用,使空气分子密布在整个空间里,形成在积灰粒子的周围密布着亿万个空气分子,当这些分子都以共同的强度和频率往复振动时,它的作用力就不容轻视;声波持续工作,灰粒与容器壁之间的结合力减弱到一定程度后,最终会导致疲劳破坏而疏松,使积灰松散脱离,或被气流冲刷带走,达到吹灰的目的。
 
 
      锅炉的结渣问题是燃煤电厂普遍存在的问题。所谓“结渣”,是指熔灰在锅炉受热壁面上的积聚,其本质为锅炉中高温烟气携带处于熔融或部分熔融状态下的未燃尽煤粉颗粒,遇到低温的壁面冷却、凝固而形成沉积物的过程。锅炉结渣是一个非常复杂的过程,涉及因素很多,它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关,而且还与锅炉的设计参数有关(如燃烧器的布置方式、炉膛热负荷、炉内空气动力结构、炉膛出口烟温、过热器的布置位置、各部分的烟气流速和烟温、炉膛负压等),同时还受锅炉运行工况的影响(如负荷的变化、过量空气系数、煤粉细度、炉膛燃烧温度的控制、配风方式以及炉内燃烧空气动力场的控制等)。这些因素总的来说可以分为两大类,一为先天因素,如燃用煤种的特性和锅炉的设计参数;二为后天因素,如锅炉的运行工况。因此,在分析解决锅炉的结渣问题时就需要从这两个方面来考虑,以此判断导致锅炉结渣的主要因素。
        针对国内外各种锅炉长期普遍存在的积灰问题,有关技术人员一直在寻求解决办法,不断探索着各种不同的除灰办法,并先后研制了长伸缩式高压蒸汽吹灰器、旋转式蒸汽吹灰器、高压水力除灰、钢珠(振动)除灰器等各种设备,但存在如下问题:除灰范围有限,虽然设计了伸缩式、旋转式等较复杂的运动方式的设备,还是难于覆盖整个炉体所有的积灰区域,仍有很多死角死区;耗能高,使用维护费用大;操作使用不方便;维护量大、易损坏。 
  现代的声波吹灰技术的提出和发展始于20世纪70年代的欧洲,1978年进入美国市场,90年代引入我国,并开始在电站和石化锅炉上试验性地使用,近年来逐步得到推广应用。 
  声波吹灰是指利用声场能量的作用,清除锅炉换热器等表面积灰和结焦的方法。声波吹灰技术包括声波发声器和控制器的设计、生产、安装与使用等一整套的软硬件技术。目前国内市场有十余家从事声波吹灰技术研制和推广应用的研究机构、生产企业、公司或代理,生产或销售多种形式的声波吹灰器。声波吹灰器将逐渐得到更广泛的应用。