三、声波清灰技术的产生

声波是一种具有能量功能的机械波，它表现为振动、扰动和波动，可以在任何弹性介质（气体、液体、固体）中传播，介质的压力、密度、速度、位移等物理量在它们各自的原有平均水平上交变地、反复地变化着。声波象光波一样，当声源发出的声波在介质中传播时，其声压会随着传播距离的增加而衰减，同样会产生声波的折射、反射等。声波清灰技术70年代始于欧洲,80年代传入我国，并于90年代中期由中国科学院声学研究所开始自行研发生产声波吹灰器。

四、声波吹灰器的分类

声波吹灰器（国际规范称为声波清灰器）在不断地改进、发展和完善着。旋笛类型声波清灰器是利用一个旋转的阀门作为气流喷口的开关，反复开闭，使喷出的气流呈断续形式而成为声波。旋笛声波吹灰器的优点是发声机制简单，能够通过调整电机转速而方便地改变声波频率。缺点是：①发声原理为气流的半波调制，因而从机制上限制了声强、功率和清灰效果的提高。②转子和定子的间隙配合要求高，容易被灰粒卡住，而发生烧毁电机的故障。③声阻抗较高，必须要安装一个长而粗的喇叭变换器，在炉墙外部占空间较大。④耗气量较大。

膜片类型声波清灰器是利用膜片的振动发出声波，其优点是耗气量少，没有旋转运动机构，缺点是振动片易疲劳破损。

正是由于上述产品的不足，于是促使了最新的声共振腔哨类型声波清灰器专利的产生和发展。它的原理是以气流在特定的几何空腔内振荡，激发空腔内气体的共振而发出高强声波。它的特点有：① 它的发声效率高、功率大、清灰功能和效果好。② 没有机械运动机构，也没有易磨、易损部件，维护极为简单，甚至是免于维护。③ 安装很方便，适用于任何锅炉、任何部位的任何现场条件。④ 炉墙内外所占用空间都很小，不影响其它作业。⑤ 避开了锅炉设备的本征特性频率，（锅炉管束自振频率一般在12-60Hz，轻型密封炉墙的自振频率0.5-10Hz。）对主设备有益无害。⑥ 安全可靠，满足人身安全和工业卫生劳动保护条例。噪声不超过国际安全健康机构(OSHA)允许的噪声强度标准及我国工业企业噪声控制规范GBJ87-85标准要求。该标准第二条说明,工人接触噪声时间8小时的最高噪声为90dB，接触噪声时间不足8小时,可按实际接触时间减少一半升高3dB计算即:

 ⑦ 耐磨损、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长于锅炉本体。(声波清灰器的使用寿命约为8年。)⑧耗气量小，动力消耗小。⑨尤其突出的是近几年的研究和实践取得了巨大的突破和飞跃：第一，形成了150分贝以上的特大功率型；第二，形成了特宽频带双主峰型（一个是低频主峰，如60-80赫兹，另一个是高频主峰，如800-2100赫兹）；第三，形成了特高温型（LSK系列声波清灰器耐热火焰中心温度1650℃）。因此，成为当代声波清灰器使用和更新换代的首选。（目前湖南中高科技有限公司生产的TSK-通用系列、DSK-大功率特高温系列、LSK炉膛系列声波清灰器）。

我们一直在关注国内各大电厂使用声波清灰器的情况，并于2004年5月#炉检修期间，选择积灰程度稍轻的低再部位，试安装了4台由湖南中高科技有限公司生产的共振腔免维护ZGK-M153加强型声波清灰器。

五、ZGK-M153型大功率免维护声波清灰器的各项参数

1.        主要用途：特别适用于大型电站锅炉、大型循环流化床锅炉的过热器、再热器、省煤器、空气预热器等大空间换热器受热面的清灰。

2.        主要特点：清灰效果良好，吹灰器安装炉墙孔径小、免于维护、安全可靠、安装方便。

3.        声学特性：声波频带为30赫兹至2100赫兹的双主峰宽频带。声源声压级153分贝。声源声功率3150声瓦。声波方向性为前方椭圆型。

4.        动力参数：气源为压缩空气。压力为0.3-0.6兆帕。流量为每分钟1.2-204标准立方米。

5.        运行方式：间歇式巡回投用。声波清灰程序控制器的时序可以根据运行情况调整和优化。

6.        耐热温度：耐热1050摄氏度。

7.        有效空间：声波清灰器有效空间为前小后大的半个椭球形体：在炉墙附近的球体径向直径为4-6米，前方轴向长度为8-12米。

大功率免维护ZGK-M153型声波清灰器的声波发生原理图

六、声波清灰器的安装、运行效果及应用价值

由于此次选用的ZGK-M153型大功率免维护声波清灰器是最新研制的第五代声波清灰器，同时由于检修时间紧迫，故暂时试用了四台，安装在竖井烟道低再段，对称分布在烟道两侧，每侧两台。ZGK-M153型声波清灰器外围设备简单，安装方便，施工过程不影响其他设备的检修，也不会耽误整个检修工期。该设备的控制系统采用SCK-10型声波清灰程序控制器，并引入主控机房，设计按每6小时运行一次，每次5分钟。经4个月连续运行后停炉检查发现，正面清灰效果与蒸汽清灰相当，后侧面效果更佳，并且无任何腐蚀吹损现象，整体效果非常理想。因此，该设备的使用在节省蒸汽耗量的同时省去了更换换热管的麻烦，为企业带来了效好的直接和间接经济效益，是取代蒸汽清灰器的理想产品。

据有关部门统计，我国目前火电装机容量近3亿千瓦，即使部分安装这种声波清灰器，每年可为国家节约几十亿元，具有效好的市场发展潜力和推广价值。