一、核心技術(shù)原理

　　將壓縮空氣的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)化為聲波能，以一定頻率和強(qiáng)度的聲波向清灰空間輻射，使附著在受熱面或極板上的積灰層按波源頻率產(chǎn)生振動(dòng)，從而克服灰粒與附著面之間的粘附力，使積灰松散脫落，被煙氣帶走或在重力作用下自然清除。

　　目前主要采用三種發(fā)聲結(jié)構(gòu)：膜片式、旋笛式和共振腔式。

　　膜片式聲波清灰器利用壓縮空氣作動(dòng)力源，從進(jìn)氣嘴向前氣室充氣，因膜片上開(kāi)有小孔，前、后氣室的壓力同時(shí)上升，通過(guò)調(diào)壓閥調(diào)節(jié)后氣室壓力，當(dāng)前氣室壓力大于后氣室壓力時(shí)膜片彎曲放氣，前氣室壓力下降，膜片在后氣室壓力作用下復(fù)位，周而復(fù)始激發(fā)產(chǎn)生一定頻率的大功率高強(qiáng)聲波。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，是應(yīng)用最為廣泛的類型之一。

　　共振腔式聲波清灰器則以氣流在特定的幾何空腔內(nèi)振蕩，激發(fā)空腔內(nèi)氣體的共振而發(fā)出高強(qiáng)聲波，屬于三維振動(dòng)的大功率發(fā)聲機(jī)制。該類型沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也沒(méi)有易磨、易損部件，維護(hù)極為簡(jiǎn)單。
 

　　二、主要產(chǎn)品系列

　　國(guó)內(nèi)聲波清灰器市場(chǎng)已形成較為完整的產(chǎn)品體系，不同廠家針對(duì)不同工況推出了各具特色的系列產(chǎn)品。

　　DSK-5大功率特高溫型聲波清灰器是其中的代表性產(chǎn)品之一，特別適用于大型電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐的過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、高溫再熱器、高溫省煤器等大空間換熱器受熱面的清灰。其聲波頻帶為30Hz至2100Hz的雙主峰寬頻帶，聲源聲壓級(jí)大于153dB，聲源聲功率大于3150聲瓦，聲波方向性為前方橢球形。設(shè)備可耐受950-1050℃的高溫環(huán)境，有效空間在爐墻附近的球體徑為4-6米，前方軸向長(zhǎng)度達(dá)8-12米，清灰覆蓋范圍相當(dāng)可觀。氣源采用壓縮空氣，壓力為0.4-0.8MPa，流量為每分鐘1.2-2.4立方米，運(yùn)行方式為間歇式巡回投用，初始設(shè)置為每工班一次，每次每組（或每臺(tái)）5分鐘。

　　針對(duì)更高功率需求，DSK-7型特大功率聲波清灰器進(jìn)一步提升了聲能輸出，主要適用于各種脫硝反應(yīng)器（SCR）的清灰。對(duì)于脫硝催化劑層的積灰清理，能夠在不損傷催化劑的前提下有效清除灰垢，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。

　　HSQ-75型聲波清灰器是另一款主流產(chǎn)品，基本頻率為75-95Hz，出口處聲強(qiáng)不低于147dB，耗氣量約2.95m³/min，聲波作用范圍直徑不超過(guò)6米、長(zhǎng)度可達(dá)15米，發(fā)聲體材料為不銹鋼，膜片材料為鈦合金，設(shè)備重量不超過(guò)87kg。

 

　　三、主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　與傳統(tǒng)清灰方式相比，它具有多方面的顯著優(yōu)勢(shì)。

　　從清灰效果來(lái)看，聲波能夠以直射、滲透、反射和繞射等形式疊加，形成一個(gè)不留死角的強(qiáng)大諧振聲場(chǎng)，周而復(fù)始地對(duì)積灰施以拉、壓高速循環(huán)的變動(dòng)載荷，對(duì)灰粒之間及灰粒與容器壁之間的結(jié)合力起到減弱和破壞的作用。

　　從設(shè)備安全性來(lái)看，它的頻率選定范圍避開(kāi)了運(yùn)行設(shè)備的本征頻率，能夠避免誘發(fā)管束等振動(dòng)，對(duì)主設(shè)備無(wú)損害，安全可靠，滿足人身安全和工業(yè)衛(wèi)生勞動(dòng)保護(hù)條例。與之形成對(duì)比的是，傳統(tǒng)蒸汽吹灰器存在故障率高、管壁磨損重等明顯缺陷。

　　從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看，用氣量小、動(dòng)力消耗少，氣源介質(zhì)可選壓縮空氣或蒸汽，投資少、見(jiàn)效快，設(shè)備上開(kāi)口尺寸選擇范圍寬，可根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)情況選擇不同的安裝方式，占用空間小，不影響其他檢修工作。
 

　　四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋了電力、石化、冶金、水泥等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。

　　在火力發(fā)電領(lǐng)域，它廣泛應(yīng)用于鍋爐系統(tǒng)預(yù)熱器、省煤器、熱交換器等部位，可有效取代原有蒸汽吹灰系統(tǒng)，延長(zhǎng)熱交換器壽命，提高熱交換效率，助燃節(jié)能。燃煤鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，尾部受熱面積灰是常見(jiàn)的不可避免的現(xiàn)象，水冷壁結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致冷渣斗蓬住無(wú)法排渣，高溫過(guò)熱器和再熱器結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)會(huì)使部分受熱面間煙氣通廊堵死，尾部受熱面積灰嚴(yán)重時(shí)會(huì)使過(guò)熱器、再熱器、省煤器、空預(yù)器傳熱效率降低，鍋爐排煙溫度升高，鍋爐效率降低，正是解決這些問(wèn)題的有效手段。

　　在除塵器領(lǐng)域，它可用于靜電除塵器和袋式除塵器。對(duì)于靜電除塵器，聲波清灰能有效清除極板、極線的積灰，能使均流板保持干凈、暢通，輔助現(xiàn)有機(jī)械振打清灰系統(tǒng)，減少機(jī)械振打的維修量，特定條件下可取代傳統(tǒng)機(jī)械振打。對(duì)于袋式除塵器，聲波清灰能使粉塵從濾袋表面剝離，降低壓差，延長(zhǎng)濾袋的使用壽命，降低維修費(fèi)用，無(wú)需人工敲打清灰，避免因此而造成的設(shè)備損壞。

　　此外還可應(yīng)用于煉油廠鍋爐、工業(yè)生產(chǎn)的粉料輸運(yùn)管道料倉(cāng)等場(chǎng)合，用于解決料倉(cāng)結(jié)拱、管道堵塞等問(wèn)題。
 

　　五、選型與設(shè)計(jì)

　　正確選型是聲波清灰器發(fā)揮最佳效果的關(guān)鍵。選型時(shí)需要綜合考慮以下幾個(gè)方面的因素。

　　首先是工況溫度。不同型號(hào)的聲波清灰器適用的溫度范圍不同。以HS-75型為例，分為常溫型（-196℃至350℃）、高溫型（350℃至650℃）和特高溫型（650℃至1000℃）三個(gè)等級(jí)。對(duì)于大型電站鍋爐的高溫過(guò)熱器、高溫再熱器等部位，必須選用特高溫型產(chǎn)品，如DSK-5型可耐受950-1050℃的高溫。

　　其次是清灰覆蓋范圍。聲波清灰器的有效作用范圍取決于型號(hào)和設(shè)備結(jié)構(gòu)。

　　再次是頻率選擇。聲波頻率的選擇應(yīng)當(dāng)避開(kāi)設(shè)備的本征頻率，避免誘發(fā)管束共振造成設(shè)備損壞。同時(shí)，不同頻率的聲波對(duì)不同粒徑和性質(zhì)的粉塵具有不同的清灰效果，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況選用合適的頻率范圍。

　　最后是自動(dòng)化控制。聲波清灰器系統(tǒng)通常采用PLC自動(dòng)化控制，支持粉塵濃度跟蹤與聲強(qiáng)調(diào)節(jié)，可根據(jù)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷和積灰情況自動(dòng)調(diào)整清灰周期和強(qiáng)度。