德融聲波科技

電廠鍋爐聲波除灰系統(tǒng)介紹華能山東發(fā)電有限公司

2012年標(biāo)準(zhǔn)化檢修現(xiàn)場(chǎng)交流會(huì)LOGODRH7系列低頻旋閥式聲波高效除灰系統(tǒng)北京德融恒通環(huán)境科技有限公司技術(shù)交流序

北京德融恒通環(huán)

境科技有限公司聲波除灰技術(shù)怎么了？

聲波除灰技術(shù)淺談很多用戶使用或側(cè)面了解了某些聲波除灰技術(shù)，基本都會(huì)談到：聲波除灰技術(shù)是一個(gè)發(fā)展方向，但目前還不成熟。事情真的是這樣嗎？聲波除灰技術(shù)淺談在封建社會(huì)，勤勞聰明的祖輩就用過鞭炮的爆炸聲清除煙囪內(nèi)的積灰。真正的聲波除灰技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)有了20多年的歷史，在國內(nèi)也已經(jīng)發(fā)展了10多年。應(yīng)該說，這項(xiàng)技術(shù)在鍋爐上的應(yīng)用較成熟了，這項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的蒸汽吹灰不同，它涉及的學(xué)科領(lǐng)域較多，需要多方面的配合才能夠提供可靠的產(chǎn)品、成熟的技術(shù)。大量的理論研究和應(yīng)用實(shí)踐證明：聲波只有達(dá)到一定能量后，才會(huì)具有除灰能力。即：聲壓級(jí)必須在135dB以上（135dB為聲學(xué)上灰塵不能凝結(jié)依附至最低數(shù)值）。聲音衰減規(guī)律為：以聲源為中心，當(dāng)距離加倍時(shí)，聲強(qiáng)級(jí)衰減6dB。聲壓級(jí)是用來描述聲波作簡諧振動(dòng)所攜帶能量的重要參數(shù)，即：描述聲音能量。聲波吹灰器所能提供的能量越大，即聲壓級(jí)越高，性能越好。聲波除灰技術(shù)淺談145dB的產(chǎn)品有效除灰半徑大約是3.2米,155dB的產(chǎn)品有效除灰半徑是10米（混合聲場(chǎng)），158dB的產(chǎn)品有效除灰半徑是12米（混合聲場(chǎng)）。聲波的另一特性是：當(dāng)聲壓級(jí)增加3dB時(shí)，聲能量將增加1倍,則：155dB的產(chǎn)品是145dB的產(chǎn)品聲能量的10.4倍；158dB的產(chǎn)品是145dB的產(chǎn)品聲能量的20.8倍；

距離產(chǎn)品1米2米3.2米4米8米10米12米DRH-701155dB149dB——143dB137dB135dBDRH-702158dB152dB——146dB140dB——135dB其它聲波145dB139dB135dB無效聲波除灰技術(shù)淺談145dB的產(chǎn)品有效除灰半徑大約是3.2米,在小型鍋爐上有挺好的除灰效果。而在規(guī)模機(jī)組（≥200MW）鍋爐上就不能達(dá)到令人滿意的效果。我公司新型低頻旋閥式聲波除灰器：DRH-701:155dB,有效除灰半徑大約是10米（混合聲場(chǎng)）;DRH-702:155dB,有效除灰半徑大約是12米（混合聲場(chǎng)）;

在除灰系統(tǒng)運(yùn)行中，采用兩臺(tái)設(shè)備對(duì)吹的方式。可有效清除鍋爐積灰接觸面的96%以上的區(qū)域。聲波除灰的概念和機(jī)理聲波除灰是指利用聲場(chǎng)能量的作用，清除鍋爐換熱器表面積灰和結(jié)焦的方法。通過聲能量的作用，使這些區(qū)域中的空氣分子與粉塵粒子都產(chǎn)生劇烈震蕩，阻止和破壞粉塵粒子在熱交換器表面或粒子之間的結(jié)合，由于聲波快速而劇烈地振動(dòng)使周圍作用空間的空氣不斷地壓縮和放松，形成稠密與稀疏的變化的縱波，這種密疏相間的變化在其作用空間傳播，對(duì)積灰、結(jié)垢在受熱面的附著狀態(tài)產(chǎn)生反復(fù)作用，使其發(fā)生“聲致疲勞”斷裂而剝離和破碎而達(dá)到清灰的目的。聲波除灰的機(jī)理是“波及”,吹灰器輸出的能量載體是“聲波”,通過聲場(chǎng)與鍋爐內(nèi)交換表面的積灰進(jìn)行能量交換,來達(dá)到清除灰渣的效果,作用力為“交流”量。而傳統(tǒng)的高壓蒸汽吹灰器，是“觸及”的方法,輸出的能量載體是“蒸汽射流”,靠“蒸汽射流”的動(dòng)量直接打擊鍋爐內(nèi)交換表面上的灰塵,使之脫落,作用力為“直流”量。就“直流”與“交流”對(duì)比而言,“交變”的作用力應(yīng)更容易使灰渣脫落。

市場(chǎng)現(xiàn)有的聲波除灰技術(shù)——共振腔式吹灰器第一代產(chǎn)品：共振腔式吹灰器（又稱：哈德曼哨式）發(fā)聲原理：利用高壓氣流，激發(fā)哨內(nèi)氣柱共振發(fā)聲。因共振腔的體積所限，此種發(fā)聲機(jī)構(gòu)只能產(chǎn)生幾千赫茲的高頻至幾萬赫茲的超聲。聲波波長短，發(fā)聲機(jī)構(gòu)發(fā)聲效率低下，聲壓級(jí)最高可達(dá)145dB。下圖所示為某電廠鍋爐以前所用共振腔式吹灰器的使用效果。

圖1共振腔發(fā)聲原理

圖2共振腔發(fā)聲器

市場(chǎng)現(xiàn)有的聲波除灰技術(shù)——共振腔式吹灰器

圖3共振腔式吹灰器

圖4共振腔式吹灰器的吹灰效果市場(chǎng)現(xiàn)有的聲波除灰技術(shù)——膜片式吹灰器膜片式吹灰器膜片式吹灰器的發(fā)聲原理如圖5所示，利用氣流激勵(lì)膜片，迫使膜片震動(dòng)發(fā)聲。膜片為金屬所制，為防止金屬發(fā)生塑性變形，膜片震動(dòng)幅度不能過大，這就限定了膜片式吹灰器的發(fā)聲強(qiáng)度。聲壓級(jí)最高可達(dá)145dB。

圖5膜片式吹灰器示意圖以上兩種聲波除灰產(chǎn)品均不能達(dá)到有效除灰的效果。

DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰器我公司歷時(shí)經(jīng)三年研發(fā)出新型DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰器，獲三項(xiàng)專利和三項(xiàng)控制系統(tǒng)軟件著作權(quán)。本專利技術(shù)旋閥（發(fā)聲盤）式聲波吹灰器（圖6所示），利用新型旋轉(zhuǎn)發(fā)聲盤切割氣流發(fā)聲。聲頻率是30～320Hz,發(fā)聲效率高，聲壓級(jí)155～158dB。本聲波除灰技術(shù)利用了聲波具有的直射、反射、折射及繞射的物理特性，可以充滿所作用的所有空間成為聲波的作用場(chǎng)，很好地保證除灰的全方向性。

圖6DRH-7旋閥式聲波吹灰器及其聲波發(fā)生器外形尺寸：1760×350×643mm。

DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰器DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰系統(tǒng)圖DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰技術(shù)的特點(diǎn)大功率低頻聲波發(fā)生技術(shù)特殊曲線聲波擴(kuò)放器寬帶頻率技術(shù)良好的安全性可靠方便的使用性系統(tǒng)的除灰解決方案

提供專業(yè)、系統(tǒng)的除灰解決方案，是結(jié)合了聲學(xué)、機(jī)電、熱工等多學(xué)科的綜合應(yīng)用技術(shù)DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

有效作用范圍大，除灰不留死角

設(shè)備投資小，安裝方便

運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低

除灰效果可靠，電腦控制，全自動(dòng)運(yùn)行

可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線除灰

良好的安全性缺點(diǎn)：

不能應(yīng)用于爐膛部位DRH-7系列低頻旋閥式聲波除灰技術(shù)解決的問題解決了運(yùn)行安全問題解決了能源浪費(fèi)的問題：

解決了除灰不全面徹底的問題

解決了不能及時(shí)清除積灰的問題

解決了運(yùn)行維護(hù)成本高的問題解決安裝占地面積大的問題

解決了聲能量不足的問題經(jīng)濟(jì)效益分析以600MW機(jī)組鍋爐為例，對(duì)比蒸汽式吹灰系統(tǒng)：由于在線及時(shí)有效的清除積灰，提高了鍋爐換熱效率，全年可節(jié)省標(biāo)煤7140噸，按600元/噸，計(jì)428萬元。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用下降約590萬元。僅以上兩項(xiàng)累計(jì)單臺(tái)鍋爐可節(jié)省1018萬元。使鍋爐安全有效運(yùn)行并提高了生產(chǎn)管理水平。減少了二氧化碳、二氧化硫、各種氮氧化