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各种燃烧生成物中, 声波对钻着物的生成过程, 以及对已生成的砧着物本身的影响机 理尚缺乏研究, 有关的探讨仅处于设想阶段。由于现场环境等因素，设计研究方案选用了江苏凤谷节能科技生产的FGSSC-A型声波清灰器安装在顶部左右各三只。一般有两种理论,一种理论认为声波吹灰的机理是以边界层在声振动作用下形成断续为依据。由声波 引起的受热面管壁振动并不重要,应避免受热面产生共振。另一种理论认为受热面管道的共振机理对于吹灰是主要的。
1 声波吹灰机理及实现
锅炉运行过程中, 由于灰粒子的表面引力、粒子之间及粒子与炉内管壁之间的粘结力、分子附着力、静电引力以及化学亲合力等 多方面 的作 用, 在炉膛及 烟道各部位的换 热面上 就会逐 渐形成 积灰结 焦 。烟气中的 灰粒是 一种宽 筛分组 成 ,
大部分都＜220μm,其中多数为10～30μm的微粒。当烟气横向冲刷受热面时,管子的背风面产生旋涡,将许多小尘粒吸附进去,灰粒依靠分子和静电引力吸附在管壁上 ,灰粒越小其单位重量的表面积就越大 , 因而相对分子和静电引力就越大。小于3～5μm的灰粒与管壁接触时,其分子引力大于本身重量,从而使其吸附在管壁上;另外烟气中的灰粒可以被感应而带有静电荷,当带电的灰粒与管壁接触时, 静电引力大于灰粒自身重力的颗粒便会吸附在管壁上 。
一般情况＜10μm带电灰粒都会被吸附住,有时＜20～30μm的带电灰粒也能吸附灰管壁上。但大的灰粒不但不会吸附在管壁上,而且还有可能会冲击管壁,使积灰减轻,声波吹灰正是利用这一原理进行除灰的。在声场中, 细小尘粒可以凝并成大颗粒已被证实。声波引起的振动,致使不同大小(或不同密度)的尘粒被带动的程度不同,从而产生不同的移动速度。小尘粒由于质量小将参与大幅度的声波振动 , 并与难以振动的大尘粒相碰撞,在静电作用下凝并。
凝并增大了粉尘粒径, 从而达到减轻和清除积灰的目的。另外, 声波作为一种以能量形式存 在的机械波, 还可以使积灰表面产生附加振动而进行除灰。边界层的音数由近炉墙区的压力场和磨擦力的相互作用所决定 ,边界层的间断伴随着烟气的逆向流动 , 烟气的声振荡周期性可改变边界层中压力纵向梯度, 这种不稳定的流动工况使微粒难以在管壁上沉积,并能破坏已形成的粘着层。简而言之, 声波清灰的基本原理在于声波对积灰的高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用。此外, 声波与烟气流, 换热管之间的流体动力场关系,高声强非线性 的特 殊效应等都将对清灰除焦起作用。在声波吹灰系统中, 由声能转化机构(声波发生器)将蒸汽或压缩空气携带的能量转化为高声强声波, 通过声波的作用力灰粒子和空气分子产生振荡, 破坏和阻止灰粒子在热交换 表面结合, 使之处于悬浮流化状态,以便烟气或重力将其带走。在声波的高能量作用下, 粉尘不能在热交换表面积聚,可有效阻止焦渣的生长。由于高声强声波的声疲劳效应, 对已结成的焦块在锅炉 运行过程中,也能使其断为小块自行脱落。
