德融声波科技

电厂锅炉声波除灰系统介绍华能山东发电有限公司

2012年标准化检修现场交流会LOGODRH7系列低频旋阀式声波高效除灰系统北京德融恒通环境科技有限公司技术交流序

北京德融恒通环

境科技有限公司声波除灰技术怎么了？

声波除灰技术浅谈很多用户使用或侧面了解了某些声波除灰技术，基本都会谈到：声波除灰技术是一个发展方向，但目前还不成熟。事情真的是这样吗？声波除灰技术浅谈在封建社会，勤劳聪明的祖辈就用过鞭炮的爆炸声清除烟囱内的积灰。真正的声波除灰技术的出现已经有了20多年的历史，在国内也已经发展了10多年。应该说，这项技术在锅炉上的应用较成熟了，这项技术与传统的蒸汽吹灰不同，它涉及的学科领域较多，需要多方面的配合才能够提供可靠的产品、成熟的技术。大量的理论研究和应用实践证明：声波只有达到一定能量后，才会具有除灰能力。即：声压级必须在135dB以上（135dB为声学上灰尘不能凝结依附至最低数值）。声音衰减规律为：以声源为中心，当距离加倍时，声强级衰减6dB。声压级是用来描述声波作简谐振动所携带能量的重要参数，即：描述声音能量。声波吹灰器所能提供的能量越大，即声压级越高，性能越好。声波除灰技术浅谈145dB的产品有效除灰半径大约是3.2米,155dB的产品有效除灰半径是10米（混合声场），158dB的产品有效除灰半径是12米（混合声场）。声波的另一特性是：当声压级增加3dB时，声能量将增加1倍,则：155dB的产品是145dB的产品声能量的10.4倍；158dB的产品是145dB的产品声能量的20.8倍；

距离产品1米2米3.2米4米8米10米12米DRH-701155dB149dB——143dB137dB135dBDRH-702158dB152dB——146dB140dB——135dB其它声波145dB139dB135dB无效声波除灰技术浅谈145dB的产品有效除灰半径大约是3.2米,在小型锅炉上有挺好的除灰效果。而在规模机组（≥200MW）锅炉上就不能达到令人满意的效果。我公司新型低频旋阀式声波除灰器：DRH-701:155dB,有效除灰半径大约是10米（混合声场）;DRH-702:155dB,有效除灰半径大约是12米（混合声场）;

在除灰系统运行中，采用两台设备对吹的方式。可有效清除锅炉积灰接触面的96%以上的区域。声波除灰的概念和机理声波除灰是指利用声场能量的作用，清除锅炉换热器表面积灰和结焦的方法。通过声能量的作用，使这些区域中的空气分子与粉尘粒子都产生剧烈震荡，阻止和破坏粉尘粒子在热交换器表面或粒子之间的结合，由于声波快速而剧烈地振动使周围作用空间的空气不断地压缩和放松，形成稠密与稀疏的变化的纵波，这种密疏相间的变化在其作用空间传播，对积灰、结垢在受热面的附着状态产生反复作用，使其发生“声致疲劳”断裂而剥离和破碎而达到清灰的目的。声波除灰的机理是“波及”,吹灰器输出的能量载体是“声波”,通过声场与锅炉内交换表面的积灰进行能量交换,来达到清除灰渣的效果,作用力为“交流”量。而传统的高压蒸汽吹灰器，是“触及”的方法,输出的能量载体是“蒸汽射流”,靠“蒸汽射流”的动量直接打击锅炉内交换表面上的灰尘,使之脱落,作用力为“直流”量。就“直流”与“交流”对比而言,“交变”的作用力应更容易使灰渣脱落。

市场现有的声波除灰技术——共振腔式吹灰器第一代产品：共振腔式吹灰器（又称：哈德曼哨式）发声原理：利用高压气流，激发哨内气柱共振发声。因共振腔的体积所限，此种发声机构只能产生几千赫兹的高频至几万赫兹的超声。声波波长短，发声机构发声效率低下，声压级最高可达145dB。下图所示为某电厂锅炉以前所用共振腔式吹灰器的使用效果。

图1共振腔发声原理

图2共振腔发声器

市场现有的声波除灰技术——共振腔式吹灰器

图3共振腔式吹灰器

图4共振腔式吹灰器的吹灰效果市场现有的声波除灰技术——膜片式吹灰器膜片式吹灰器膜片式吹灰器的发声原理如图5所示，利用气流激励膜片，迫使膜片震动发声。膜片为金属所制，为防止金属发生塑性变形，膜片震动幅度不能过大，这就限定了膜片式吹灰器的发声强度。声压级最高可达145dB。

图5膜片式吹灰器示意图以上两种声波除灰产品均不能达到有效除灰的效果。

DRH-7系列低频旋阀式声波除灰器我公司历时经三年研发出新型DRH-7系列低频旋阀式声波除灰器，获三项专利和三项控制系统软件著作权。本专利技术旋阀（发声盘）式声波吹灰器（图6所示），利用新型旋转发声盘切割气流发声。声频率是30～320Hz,发声效率高，声压级155～158dB。本声波除灰技术利用了声波具有的直射、反射、折射及绕射的物理特性，可以充满所作用的所有空间成为声波的作用场，很好地保证除灰的全方向性。

图6DRH-7旋阀式声波吹灰器及其声波发生器外形尺寸：1760×350×643mm。

DRH-7系列低频旋阀式声波除灰器DRH-7系列低频旋阀式声波除灰系统图DRH-7系列低频旋阀式声波除灰技术的特点大功率低频声波发生技术特殊曲线声波扩放器宽带频率技术良好的安全性可靠方便的使用性系统的除灰解决方案

提供专业、系统的除灰解决方案，是结合了声学、机电、热工等多学科的综合应用技术DRH-7系列低频旋阀式声波除灰技术的优势和缺点优势：

有效作用范围大，除灰不留死角

设备投资小，安装方便

运行与维护费用低

除灰效果可靠，电脑控制，全自动运行

可实现实时在线除灰

良好的安全性缺点：

不能应用于炉膛部位DRH-7系列低频旋阀式声波除灰技术解决的问题解决了运行安全问题解决了能源浪费的问题：

解决了除灰不全面彻底的问题

解决了不能及时清除积灰的问题

解决了运行维护成本高的问题解决安装占地面积大的问题

解决了声能量不足的问题经济效益分析以600MW机组锅炉为例，对比蒸汽式吹灰系统：由于在线及时有效的清除积灰，提高了锅炉换热效率，全年可节省标煤7140吨，按600元/吨，计428万元。运行维护费用下降约590万元。仅以上两项累计单台锅炉可节省1018万元。使锅炉安全有效运行并提高了生产管理水平。减少了二氧化碳、二氧化硫、各种氮氧化