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閱讀：1013發布時間：2016-8-10
為了提高鍋爐的熱效率，需要在鍋爐爐膛和煙道內布置一系列熱交換器（如過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等），但燃料燃燒產生的部分灰塵會附著在熱交換器表面，還有一些塵粒在高溫狀態下成熔融狀黏附到換熱器表面并逐漸形成堅硬的焦渣層，嚴重影響了換熱表面的熱吸收。在一般情況下，潔凈換熱器 的表面傳熱系數在46.5～58.1W/（m2 ·℃）之間，但積灰、結焦以后的表面傳熱系數只能達到0．0581～ 0．1160W/（m2·℃）。因此，積灰、結焦后鍋爐的出力下降，燃料增加，熱效率降低。進入21世紀以來，隨著火電廠裝機容量不斷刷新紀錄，資源日漸緊張， 作為火力發電機組主要燃料的燃煤質量越來越差，鍋爐各換熱器積灰情況日益加重。為提高電廠熱效率，保證電廠安全生產，總結和研究國內外聲波吹灰器具有重要意義。
鍋爐積灰結渣的原因十分復雜，既與使用的燃料相關，也與鍋爐的燃燒狀況相關。劣質煤灰分大，含硫量高，積灰、結焦現象明顯多于煤。鍋爐內的燃燒狀態也會影響換熱器表面的灰渣性質。
（1）在鍋爐爐膛內部溫度較高（1500℃以上），煙氣中熔融、半熔融狀態的顆粒黏附在換熱器表面，形成結焦、結渣層，煤中含的Ca,K，Na，Fe等分子生成堿性氧化物與SO3反應生成復合硫酸鹽吸附在換熱器表面，不但加劇了焦、渣的形成，同時復合硫酸鹽會引起爐膛水冷壁的高溫腐蝕。
(3)在尾部豎井煙道區域煙氣溫度已低于700℃，煙氣中攜帶的飛灰都已為固體顆粒，此部分積灰為松散型積灰，但在空氣預熱器低溫段，由于壁溫接近或低于煙氣露點，煙氣中的硫酸蒸氣會凝結在壁面產生腐蝕，同時會黏結煙氣中的灰粒并與其中的金屬氧化物反應生成硫酸鹽，zui終形成低溫黏結灰。 顯然，高溫區的結焦、結渣層中溫區的燒結性積灰，以及空氣預熱器低溫段的低溫黏結灰較難清除；低溫區的松散型積灰則容易去除，但其熱阻zui大，對鍋爐熱效率影響zui大。
換熱器積灰結焦引起的主要負面效果如下：
（1）降低鍋爐熱效率，換熱器積灰、結渣后，會使鍋爐排煙溫度抬升，zui高可抬升20—30℃，甚至更高，而鍋爐排煙溫度每增加10℃，鍋爐熱效率就降低1%左右。
（2）換熱器積灰后，使得煙氣流通面積減小，增加了排氣阻力，導致引風機電耗增加。
（3）影響鍋爐的安全運行。換熱器結焦后會使鍋爐出力降低，同時會使爐膛出口煙溫升高，從而導致爐膛上部的屏式過熱器及隨后的對流受熱面產生積渣，嚴重時會引起過熱器管壁超溫，甚至爆管。空氣預熱器冷端低溫腐蝕、堵灰后會使鍋爐排煙溫度升高，一次、二次新風沒有得到充分熱交換，引風阻力增加，風機電耗加大，鍋爐出力降低，嚴重時甚至被迫停爐。
為了克服積灰、積垢、結焦的不利影響，從19世 紀末開始，人們就對鍋爐換熱器進行吹灰、除焦方面的研究。聲波吹灰器是保證鍋爐穩定運行、提高鍋爐熱效率、節約能源消耗、減小大氣污染物排放的重要裝置，隨著國家節能減排政策要求的日益嚴格，傳統聲波吹灰器在使用過程中還存在著這樣或那樣的問題， 對于解決電力生產中的“癌癥”無能為力，因此，發展新型聲波吹灰器的問題已到了刻不容緩的地步。膜片式聲波清灰器以壓縮空氣作為動力源，聲波的能量使積灰、結垢在受熱面的附著狀態產生分離，并使原有的積灰、結垢發生疲勞斷裂和破碎。積灰和結垢在聲波的作用下，從受熱面剝離而被一定流速流動的煙氣帶出煙道。聲波清灰器的振動頻率遠離設備本體、受熱面的本征頻率，對受熱面不會產生有害的共振，但對積灰和灰垢卻能十分有效地清除，并能根據積灰的物理性質優化控制使積灰得以及時有效地清除，長期保持受熱面清潔。
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