CN105509077B - 一种自控音频声波除灰装置 - Google Patents

Abstract

发电厂的燃煤锅炉、燃秸秆锅炉、燃垃圾锅炉，其物料燃烧后在换热器及受热面管壁上沉积的积灰、结渣、结垢层，导热系数比金属管低数十倍乃至数百倍，其结果严重影响受热面内外的热交换效率，降低了锅炉的热效率和产气量。本发明的目的在于提供一种自动控制音频的高效节能在线声波除灰系统装备，包括气路系统、电路系统和声波除灰系统，它能使锅炉在线自动除灰，且控制音频变化，能使锅炉热交换系统长期处于无灰、渣、垢附着的干净清洁条件下工作。使各部保持干净清洁，为厂家节省大量的维修费用、停机损失费用及本身的除灰设备的节省费用等。

Description

一种自控音频声波除灰装置

技术领域

本发明涉及一种声波除灰设备领域，特别是一种自控音频声波除灰装置。

背景技术

发电厂的燃煤锅炉、燃秸秆锅炉、燃垃圾锅炉，其物料燃烧后在换热器及受热面管壁上沉积的积灰、结渣、结垢层，导热系数比金属管低数十倍乃至数百倍，其结果严重影响受热面内外的热交换效率，降低了锅炉的热效率和产气量。热能随烟道排除，能耗增加。灰尘结垢还造成换热器管道腐蚀，导致爆管使工质泄露，以至被迫停炉，危及到锅炉的安全运行。为消除管束上的积灰，结渣、结垢，安装锅炉除灰系统是不可少的必备装置。机械类、蒸汽类、爆破类、静电类等多种除灰方式将陆续淘汰，将被新开发的较为先进的声波除灰器而替代。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制音频的高效节能在线声波除灰系统装备。它能使锅炉在线自动除灰，且控制音频变化，能使锅炉热交换系统长期处于无灰、渣、垢附着的干净清洁条件下工作。使各部原件始终保持着初始安装状态的干净清洁条件，为电厂锅炉及工业锅炉厂家节省大量的维修费用及停机损失费用及本身的除灰设备的节省费用等。在线除灰，声波对燃烧物的声绕而使燃烧完全的环保作用。

一种自控音频声波除灰装置，包括气路系统、电路系统和声波除灰系统，在气路系统中，储气罐沿管道经过阀门、过滤器与电磁阀相连，电磁阀与电路系统、声波除灰系统分别相连。

在电路系统中，包括控制系统、电柜系统。

在声波除灰系统中，导流螺旋六通道从法兰的左端嵌入并套入高压室外套中，主套体、限位体、高压室后堵板依次从法兰的右端嵌入并套入高压室外套中，限位体对主套体定位并固定在高压室外套内，高压室外套套入音频调整套中，高压室后堵板通过螺栓螺母固定在音频调整套上，音频调整套连接音频反射罩，音频发生器与导流螺旋六通道螺纹连接；外套与所述音频发生器之间存在间隙A，外套与音频调整套之间存在间隙B。

进一步的，导流螺旋六通道的内部为中空，固定有起导流作用的螺旋六通道，螺旋六通道的螺旋角度为12°，螺旋六通道中心位置为与音频发生器进行连接的螺孔，导流螺旋六通道的内径与法兰的左端外径相互配合，导流螺旋六通道的外径与外套的内径相配合。

进一步的，在气路系统中，储气罐的额定压力为1.0Mpa，储气量为≥5立方米，储气罐的后路设置有压力表和泄压阀；阀门为高合金不锈钢半球阀；电磁阀通过软管与声波除灰系统相连，软管的长度为1m。

进一步的，音频发生器与音频反射罩的材料为耐高温陶瓷材料。

更进一步的，间隙A的距离为20-35mm，间隙B的距离为15-25mm。

本发明与现有技术相比的明显优点为：

1.音频功率，可控可调，高效除灰，在线除灰，根据要求适时除灰；

2.由于声波振动对燃烧物具有脉动助燃效应，使炉内CO燃烧充分，粉尘及SO₂排放相应减少，环保效果良好，可节煤3﹪左右，选材为自主研发的高合金耐热、耐蚀、耐磨材料，可在1000℃正常工作；

3.其优点无机械运动部件，基本免维修，成本低，大功率在线除灰。只有空滤器定期更换滤芯即可，声波振打除灰器根据工况条件可使用4-8年，创造了极大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明装置示意图

图2为除灰器示意图

图3为除灰器的剖视示意图

图中，101、除灰器，102、软管，103、法兰，104、电磁阀，105、对丝，106、过滤器，107、对丝，108、活接，109、对丝，110、阀门，111、单丝头，112、储气罐，113、控制系统，114、电柜系统；

201、高压室外套，202、导流螺旋六通道，203、主体套，204、限位体，205、法兰，206、螺栓螺母，207、高压室后堵板，208、音频调整套，209、音频反射罩，210、音频发生器。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3和具体实施例对本发明做进一步的解释说明。

本发明的方案包括气路系统、电路系统和声波除灰系统，三系统组合完成了自动控制音频高效在线声波除灰装备系统。

在气路系统中，沿气体流动方向，储气罐112沿管道经过单丝头111、阀门110、对丝109、活接108、对丝107、过滤器106与电磁阀104相连。电磁阀104通过法兰103、软管102与声波除灰系统相连，软管102的长度为1m。电磁阀104与电路系统直接相连。

具体的，储气罐112的额定压力为1.0Mpa，储气量为>5立方米，储气罐112的后路还设置有压力表和泄压阀；泄压阀的作用是保护储气罐和后路装置的安全，防止超压时装置发生危险。

电磁阀104的工作电压为220V、50Hz，工作环境温度不大于100℃。过滤器106用于过滤压缩空气中的杂质、水分等异物，提高压缩空气的质量，确保压缩空气干燥、湿度低，保证整个装置的顺利的运行工作。另外，阀门110为高合金不锈钢半球阀。

在声波除灰系统中，导流螺旋六通道202从连接法兰205的左端嵌入并套入高压室外套201的内部中，主套体203、限位体204、高压室后堵板207依次从连接法兰205的右端嵌入并套入高压室外套201的内部中，限位体204对主套体203定位并固定在高压室外套201内。高压室外套201套入音频调整套208中，高压室后堵板207通过螺栓螺母206固定在音频调整套208上，音频调整套208连接音频反射罩209，音频发生器210与导流螺旋六通道202螺纹连接；音频发生器210与音频反射罩209的材料均为为耐高温陶瓷材料。

导流螺旋六通道202的内部为中空，固定有起导流作用的螺旋六通道，螺旋六通道的螺旋角度为12°，螺旋六通道中心位置为与音频发生器210进行连接的螺孔，导流螺旋六通道202的内径与法兰205的左端外径相互配合，导流螺旋六通道202的外径与外套201的内径相配合。特殊设计的高压空气涡流室的导流螺旋六通道202，高压涡流室主体套203，限位体204，组合装入高压室外套201内，形成引导高压空气按特定螺旋定向旋转的高压空气流，与音频发生器210配合完成在螺旋高压空气流不同流量的作用下，形成锅炉需要的音频变化声波，而达到高效自动控制的声波除灰效果。

高压室外套201与所述音频发生器210之间存在间隙A，高压室外套201与所述音频调整套205之间存在间隙B。间隙A的距离为20-35mm，间隙B的距离为15-25mm。据锅炉的大小而设计音频反射罩和高压室外套装入音频调整套内的距离，高压空气系统螺旋六通道与音频发生器的A距离，以达到所要求的声波除灰效果。

在电路系统中，包括控制系统113和电柜系统114。形成高压空气回路和电控回路，而完成自动控制音频声波除灰，形成定时的在线除灰的控制系统。

控制系统113是经电脑控制室控制集成电柜系统114而控制电磁阀104从而控制高压空气储气罐112的瞬时空气流供给除灰器101转换瞬时音频声波，达到在线除灰效果。电控系统经电柜系统114所设置的控制程序必须保证在线10-30s之间可控。储气罐112必须保证有足够的压力和气量，稳定、持续的压入压缩空气，用户也直接在DCS操控系统上控制。除灰器101的除灰时间和停止时间一般为：除灰工作时间为10-30s，系统工作循环周期为10-60min。可根据除灰情况可适当延长或缩短除灰器101的工作时间。除灰器101的工作环境温度低于1200℃，过滤器106的工作环境温度为0-100℃，电磁阀104的工作环境温度低于100℃，控制系统113和电柜系统114的工作环境温度为0-80℃。

在除灰过程中，当高压空气被电控系统指令供气系统工作，高压空气进入除灰系统、经高压室、导流螺旋六通道202分配高压空气，形成高压螺旋气流经外套201与螺旋六通道之间隙1-2mm，节流，再升压，旋转高压空气（压缩空气流量0.8~1.5m³/分）使之吹响音频发生器210的音频发声端口转换成高强音频声波，经音频反射罩209转换成椭球形音频向前推进，音频流,径向直径≥6米，轴向长度≥15米，转换形成声功率≥2500声瓦，其声波频率45~2100HZ，声压A级可达130~155dB(A).但设计保证锅炉外部声压≤85dB，以此形成了最新的高技术含量的大功率的变化音频声波在线除灰流程线路

本发明方案的优点在于：高效除灰，在线除灰，根据要求适时除灰。音频功率，可控可调。由于声波振动对燃烧物具有脉动助燃效应，使炉内CO燃烧充分，粉尘及SO₂排放相应减少，环保效果良好，可节煤3﹪左右，整个系统无机械运动部件，只有空滤器定期更换滤芯即可，所以基本上免维修，选材为自主研发的高合金耐热、耐蚀、耐磨材料，可在1000℃正常工作。声波振打除灰器根据工况条件可使用4-8年，创造了极大的经济效益和社会效益。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种自控音频声波除灰装置，包括气路系统、电路系统和声波除灰系统，其特征在于，

在气路系统中，储气罐（112）沿管道经过阀门（110）、过滤器（106）与电磁阀（104）相连，电磁阀（104）与电路系统、声波除灰系统分别相连；

在声波除灰系统中，导流螺旋六通道（202）从法兰（205）的左端嵌入并套入高压室外套（201）中，主套体（203）、限位体（204）、高压室后堵板（207）依次从法兰（205）的右端嵌入并套入高压室外套（201）中，限位体（204）对主套体（203）定位并固定在高压室外套（201）内，高压室外套（201）套入音频调整套（208）中，高压室后堵板（207）通过螺栓螺母（206）固定在音频调整套（208）上，音频调整套（208）连接音频反射罩（209），音频发生器（210）与导流螺旋六通道（202）螺纹连接；所述外套（201）与所述音频发生器（210）之间存在间隙A，所述外套（201）与所述音频调整套（208）之间存在间隙B；

自控音频声波除灰装置的操控方法，包括以下过程：

（1）在电路系统中，包括控制系统（113）和电柜系统（114）；形成高压空气回路和电控回路，而完成自动控制音频声波除灰，形成定时的在线除灰的控制系统；

（2）控制系统（113）是经电脑控制室控制集成电柜系统（114）而控制电磁阀（104）从而控制高压空气储气罐（112）的瞬时空气流供给除灰器（101）转换瞬时音频声波，达到在线除灰效果；控制系统（113）经电柜系统（114）所设置的控制程序必须保证在线10-30s之间可控；储气罐（112）必须保证有足够的压力和气量，稳定、持续的压入压缩空气，用户也直接在DCS操控系统上控制；除灰器（101）的除灰时间和停止时间一般为：除灰工作时间为10-30s，系统工作循环周期为10-60min；根据除灰情况适当延长或缩短除灰器（101）的工作时间；除灰器（101）的工作环境温度低于1200℃，过滤器（106）的工作环境温度为0-100℃，电磁阀（104）的工作环境温度低于100℃，控制系统（113）和电柜系统（114）的工作环境温度为0-80℃；

（3）在除灰过程中，控制系统（113）指令供气系统工作，使高压空气进入除灰系统然后高压空气经高压室、导流螺旋六通道（202）分配，形成高压螺旋气流经外套（201）与螺旋六通道之间隙1-2mm，节流，再升压，旋转高压空气按照0.8~1.5m³/分的速率压缩空气流量，使高压空气吹响音频发生器（210）的音频发声端口从而转换成高强音频声波，经音频反射罩（209）转换成椭球形音频向前推进，音频流径向直径≥6米、轴向长度≥15米，转换形成声功率≥2500声瓦，其声波频率45~2100HZ，声压A级可达130~155dB(A)，但设计保证锅炉外部声压≤85dB，以此形成大功率的变化音频声波在线除灰流程线路。

2.根据权利要求1所述的一种自控音频声波除灰装置，其特征在于，所述导流螺旋六通道（202）的内部为中空，固定有起导流作用的螺旋六通道，螺旋六通道的螺旋角度为12°，螺旋六通道中心位置为与音频发生器（210）连接的螺孔，所述导流螺旋六通道（202）的内径与法兰（205）的左端外径相互配合，导流螺旋六通道（202）的外径与外套（201）的内径相配合。

3.根据权利要求1所述的一种自控音频声波除灰装置，其特征在于，在气路系统中，

所述储气罐（112）的额定压力为1.0Mpa，储气量为≥5立方米，所述储气罐（112）的后路设置有压力表和泄压阀；

所述阀门（110）为高合金不锈钢半球阀；

所述电磁阀（104）通过软管（102）与声波除灰系统相连，软管（102）的长度为1m。

4.根据权利要求1所述的一种自控音频声波除灰装置，其特征在于，所述音频发生器（210）与所述音频反射罩（209）的材料为耐高温陶瓷材料。

5.根据权利要求1所述的一种自控音频声波除灰装置，其特征在于，所述间隙A的距离为20-35mm，所述间隙B的距离为15-25mm。