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声波吹灰解决方案

1.   声波吹灰工作机理

声波的作用机理分为以下三种形式:

1、声压剪切:当声波能量传递到被作用面时,波束质点的振动会将动能传递给阻碍波束传播的物体,由于灰垢与被附着物的密度、质量不同,其吸收声波能量后的响应速度也不同,从而在灰垢与附着体表面产生速度差,该剪切作用使灰垢脱离附着体表面;

2、疲劳作用:由于声波振荡的反复作用,施于灰垢附着物以拉、压循环变动的载荷,当达到一定的循环应力周次数N(对于一般的弱粘性灰垢,约为N2N5)后,灰垢的结合因疲劳而逐步破坏;

3、频率响应:锅炉内不同成分的灰份粒子,均处于规则或不规则的运动状态之中,除因受到热气流和烟气流的作用而产生的流动外,其自身也因各自质量的不同而处于不同频率的自振状态;其在运动过程中因受到温度、流速、重力、静电吸附以及热吸附等诸多因素的影响,当吸附应力大于灰份粒子自身的运动活力时,灰份粒子逐渐沉积、附着在管臂上形成积灰,声波发生器所产生的声波馈入被作用空间后,声波的频率与灰份粒子的自振频率偶合响应,激发了粒子自身运动的活性,粒子的自身运动加剧,从而能够摆脱吸附应力而成为自由运动体,脱离附着体并最终由烟气流或重力将其带走;

综上所述,从声波的声学参数上考量,第一种作用模式主要是强调振幅,也就是声波的声压级;第二种模式强调作用时间和声强(压);而第三种模式则更看重频率耦合。事实上声波吹灰是上述机理综合作用的结果;而声压级的阙值,则是确保声波能够完成吹灰作业的必要条件,灰份黏度不同,所需的声压级也必然不同;一旦声波的声压级高于吹灰阙值,合理的选择作用时间,并使声波的频率与灰份的自振频率相匹配,可以大幅度提高声波的作用效能,起到事半功倍的效果。

2.   膜片型声波吹灰器工作原理

在特殊设计的腔室中利用压缩空气使高能钛合金膜片产生振动发出一定频率和声压级的声波,声波经过特殊设计的声波导管放大并导入需要吹灰的区域。声波使粉尘颗粒产生共振,粉尘颗粒脱离附着面,随着烟气排出。


图1 静止状态

图1 受压状态

当压力差再次升高,当到达一定值时,将再次重复这一快速的通断过程,使空气产生震荡,经声波导管的耦合作用,形成特定频率的高能声波,辐射到作用到吹灰的区域。

3.   声波吹灰器安装位置及技术参数

声波吹灰器安装在脱硝反应器9.8米一侧,共布置4台声波吹灰器。详见声波吹灰器布置图。

声波吹灰器技术参数

序号

项目

单位

参数

备注

1

基本频率

Hz

75


2

声压级

dB

155


3

作用范围(前方)

m

12~16


4

作用范围(两侧)

m

4~6


5

输出功率

声瓦

30000

距声源1米处测量

6

使用寿命

30

膜片不少于四年

7

最高使用温度

900


8

气源

MPa

0.8


9

要求气源压力

MPa

0.48~0.65


10

耗气量

Nm3/s

0.03/0.04

最小/最大

4.   声波吹灰系统使用的条件

1压缩空气

    空气气源:压缩空气;

    空气压力:0.480.65MPa

    空气消耗量:0.03/0.04Nm3/s(常温常压);

2、电源

    供电电源:AC220V50HZ,功耗1kW

3、电缆

    声波吹灰器控制电缆:KVV-0.45/0.75KV/2×1.0mm2