CN201764516U - 一种高声强声波除灰器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高声强声波除灰器，包括可调频高声强气动发生器，指数蜿延声波导筒、支架、辅助气源系统和声波吹灰器控制系统；支架设置在炉膛内，指数蜿延声波导筒安装在支架上且指数蜿延声波导筒的喇叭口覆盖在换热元件表面；可调频高声强气动发生器的一端与指数蜿延声波导筒连接，另一端与辅助气源系统连接；可调频高声强气动发生器与辅助气源系统均与声波除灰器控制系统连接；指数蜿延声波导筒呈指数蜿延形状。本实用新型声功率大，声波的除灰传播方式好，使声波直接作用在换热元件上，除灰效果更为明显。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高声强声波除灰器，具体地说是一种适用于电力行业空气预热器、GGH声波除灰的高声强声波除灰器。
背景技术
目前国内外各类声波除灰的装置很多，对如何解决将声波传导至积灰元件，产生最佳的除灰效果，进行了大量的实践。事实表明，声波除灰的方式对运行设备不会产生其它诸如爆管、设备损伤等额外影响，以及除灰没有死角等优越性能，越来越得到电力行业的喜爱，具体也产生了一定的成效，但要达到电厂和化工行业的除灰要求仍然有一定的距离。
现有声波发声器的技术种类较多，中国专利号00244040.7的专利名“高声强声波发生器”，该实用新型专利存在的缺点是：1、声导管设置于炉体的外侧，对于300MW、600MW、1000WM的空气预热器、GGH，炉内换热面的半径最大可达8～9米，声波呈球面波发散后，作用效果很弱；2、声导筒的截止频率在400Hz，声波属于中频，其发散时的声波衰减更为明显，对换热元件的声波作用效果较弱；3、空气预热器、GGH的换热元件经理论验算和实验证明，其共振频率相对较低，大致在20Hz左右，使用截止频率在400Hz的声导筒，对换热元件界面的灰尘结垢除去效果非常有限。
中国专利号200420007114.0专利名为多频声波吹灰器的该实用新型专利中，公开了一种声导管的形状为近似悬链曲线，在说明书中又对声导管的出口直径进行了说明：声导管的出口直径为输出孔出口直径的二倍。从专利内容和声波导筒的设计来看，明显存在缺陷：其一，声波导筒的出口直径是根据声波除灰所需的截止频率来确定的，截止频率越低，导筒的出口尺寸越大；其二，规定输出孔出口部分的直径是声波导筒的出口直径的二倍显然是不合适的。
目前采用的声波除灰器的缺点主要表现在：1、声波发声器的声功率偏小；2、声波的除灰传播方式没有达到最佳形式；3、传播的声波截止频率达不到与灰垢发生谐振频率的要求。因此，现有的声波除灰器对设备的除灰效果不能满足要求，设备运行的压差仍然较高、热交换效率差，经常需要停炉进行清洗。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高声强声波除灰器，该高声强声波除灰器的声功率大；声波的除灰传播方式好；传播的声波截止频率与灰垢发生谐振频率相符合，真正的解决空气预热器、GGH声波除灰问题，保证电厂的设备能够正常工作，不因积灰、结垢而使设备停炉。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高声强声波除灰器，包括可调频高声强气动发生器，其特征在于：该高声强声波除灰器还包括指数蜿延声波导筒、支架、辅助气源系统和声波吹灰器控制系统；支架设置在炉膛内，指数蜿延声波导筒安装在支架上且指数蜿延声波导筒的喇叭口覆盖在换热元件表面；可调频高声强气动发生器的一端与指数蜿延声波导筒连接，另一端与辅助气源系统连接；可调频高声强气动发生器与辅助气源系统均与声波除灰器控制系统连接；所述指数蜿延声波导筒呈指数蜿延形状。
本实用新型中，指数蜿延声波导筒可以安装在换热元件的上侧或下侧或两侧都安装。所述支架设置在换热元件的上侧或下侧，指数蜿延声波导筒通过支架设置在换热元件的上侧或下侧。两侧都安装时，支架分别设置在换热元件的上侧和下侧，则指数蜿延声波导筒通过支架分别设置在换热元件的上侧和下侧。
本实用新型中，指数蜿延声波导筒与换热元件的换热面垂直设置，指数蜿延声波导筒的喇叭口覆盖在换热元件表面上，使声波直接作用在换热元件上，除灰效果更为明显。
为了保证设备在烟道内不受酸性气体的腐蚀，指数蜿延声波导筒可由不锈钢材料制作而成，指数蜿延声波导筒的出口尺寸根据空气预热器、GGH的换热元件的炉膛内半径，以及换热元件上可能产生的灰、垢的固有频率进行确定。所述指数蜿延声波导筒的喇叭口可以为矩形、梯形等。
本实用新型的工作原理是：指数蜿延声波导筒是一个截面渐变的管子，可以用来增加声源的辐射，指数蜿延声波导筒的主要作用是可以给声源任意的声阻抗。声波声波导筒设计优良可使声源的能量转换获得最大的效率，充分发挥气动发生器的作用，保证除灰、除垢效果。
声波除灰的关键是让灰、垢在声波的作用下振荡起来，振动的幅度越大越好。在声级不变的条件下，粒子的振动幅度与频率成反比，频率越低，粒子的振动幅度越大。均匀介质对声波的吸收作用主要为粘滞性吸收、热传导吸收、内摩擦过程吸收三类。在物性参数一定的条件下，吸收系数与频率的平方成正比，频率越低，声波在介质中衰减的越少。同时声波具有绕射能力，声波的频率越低，波长越长，对于同等尺寸的障碍物(尺寸小于波长)，绕射能力越强。因此声波吹灰时频率尽量使用低频声波。
可调频高声强气动发生器的谐振频率可以根据要求来决定所需要的吹扫频率，根据空气预热器、GGH换热元件的尺寸不同，声波声波导筒截止频率可为20～100Hz，可以最大程度地发挥声波发生器的威力。同时可以保证低频声波的能量集中，有利于吹灰、除垢的效果。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
1、指数蜿延声波导筒不但具有扩声作用，同时又有聚声特点，几乎把所有的声能量均传导至需要清除灰垢的换热元件上；
2、指数蜿延声波导筒设置在炉膛内，与换热元件表面成垂直安装，喇叭口覆盖在换热元件表面上，可安装换热元件的上侧或下侧或两侧，利用空气预热器、GGH的换热元件是在有规律的旋转这一自身特点，使声波有规律的直接均匀的作用在换热元件上，使效果更会直接、明显；
3、指数蜿延声波导筒，在空气预热器、GGH的换热元件上的声波导筒截止频率可达20Hz，使可调频高声强气动发生器发出的声波高效的传递至与空气预热器、GGH的换热元件上的积灰、结垢，使声波是的固有频率更为接近所需要吹扫的积灰、结垢；可调频高声强气动发生器的声功率可达30000声瓦，声压级达160dB。
4、提高了空气预热器、GGH换热元件换热器的热交换效率。
本实用新型适用于管道、烟斗、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、GGH、静电除尘器、对流管束、旋风分离器、布袋除尘器等中，用来清除积灰，保证设备能够正常工作，对节能减排有着十分重要的意义。
附图说明
图1是本实用新型安装在换热元件两侧的结构示意图；
图2是本实用新型安装在换热元件上侧的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例1
以300MW火电机组中GGH上使用的声波除灰器为例。在该实施例中，两个指数蜿延声波导筒分别安装在换热元件上下两侧。结合图1。一种高声强声波除灰器，包括可调频高声强气动发生器1、指数蜿延声波导筒2、支架3、辅助气源系统4以及声波吹灰器控制系统5。指数蜿延声波导筒2安装在炉内支架3上，并与换热元件6垂直安装，指数蜿延声波导筒的喇叭口覆盖在换热元件6表面，指数蜿延声波导筒呈指数蜿延形状。可调频高声强气动发生器1、辅助气源系统4由声波除灰器控制系统5控制；可调频高声强气动发生器1产生的高强声波通过指数蜿延声波导筒2传导直接作用在换热元件6上。
具体为：在GGH内部原烟气侧和净烟气侧声波声波导筒的安装位置处使用14#槽钢搭建定位支撑，槽钢立式架设，凹槽背对声波声波导筒出口。可调频高声强气动发生器出口尺寸
声波导筒设计截止频率25Hz，出口尺寸为4200x220mm，蜿延弧长6269mm。声波导筒出口垂直换热组件表面，离换热面高度为200mm，覆盖GGH整个径向。然后将声波声波导筒段按由大到小的顺序依次法兰连接在前一段声波声波导筒上，整个声波声波导筒由11段构成，各段之间使用石棉板进行密封。声波导筒最大端开口处两侧与其定位支撑槽钢满焊连接，同时利用10#槽钢将声波导筒支撑槽钢与GGH内部支架焊接加固，以上及其他部分的安装一律按照国家标准严格执行。
吹灰系统工作时使用≥0.25MPa的洁净的压缩空气，工作气源通过管道由电厂气源接出。整个气路系统由截止阀(总阀)、截止阀(分阀)、过滤器、减压阀、压力开关、电磁阀、高声强发生器、闸阀组成。控制系统采用就地控制柜和远程上位机组成。就地控制柜使用触摸屏配合PLC进行控制，采用手动单机和自动循环两种控制方式，并具备条件判定、连锁互锁功能，通过人机界面可很便捷的实现频率设定、时间设定、单个吹扫、成组吹扫等操作的设定。整个吹灰系统日常运行采用全日制自动控制，无需人员干预。设置每台吹灰器每30分钟运行一次，每次运行时间为2分钟。经过使用高声强声波除灰器，该300MW火电机组中机组满负荷下GGH的内部压差为400～500pa(满足GGH的运行要求)，连续运行6个月没有出现堵塞停炉检修现象(使用其它吹灰器一般是不超过2个月就需停炉检修)，运行情况良好。
实施例2
以600MW火电机组中GGH上使用的声波除灰器为例。结合图1。具体为：在GGH内部原烟气侧和净烟气侧声波声波导筒的安装位置处使用150×150mmH型钢搭建定位支撑。可调频高声强气动发生器出口尺寸
声波导筒设计截止频率20Hz，出口尺寸为6300x350mm，蜿延弧长7920mm。声波导筒出口垂直换热组件表面，离换热面高度为250mm，覆盖GGH整个径向。然后将声波声波导筒段按由大到小的顺序依次法兰连接在前一段声波声波导筒上，整个声波声波导筒由14段构成，各段之间使用石棉板进行密封。声波导筒最大端开口处两侧与其定位支撑槽钢满焊连接，同时利用10#槽钢将声波导筒支撑型钢与GGH内部支架焊接加固，以上及其他部分的安装一律按照国家标准严格执行。
吹灰系统工作时使用≥0.25MPa的洁净的压缩空气，工作气源通过DN65管道由电厂气源接出。整个气路系统由截止阀(总阀)、截止阀(分阀)、过滤器、减压阀、压力开关、电磁阀、高声强发生器、闸阀组成。控制系统采用就地控制柜和远程上位机组成。就地控制柜使用触摸屏配合PLC进行控制，采用手动单机和自动循环两种控制方式，并具备条件判定、连锁互锁功能，通过人机界面可很便捷的实现频率设定、时间设定、单个吹扫、成组吹扫等操作的设定。整个吹灰系统日常运行采用全日制自动控制，无需人员干预。参照以往经验结合2#机组的使用情况，设置每台吹灰器每30分钟运行一次，每次运行时间为2分钟。经过使用高声强声波除灰器，该600MW火电机组中机组满负荷下GGH的内部压差为400～500pa(满足GGH的运行要求)，连续运行8个月没有出现堵塞停炉检修现象(使用其它吹灰器一般是不超过1～2个月就需停炉检修)，运行情况良好。
实施例3
以600MW火电机组空气预热器上使用的声波除灰器为例。结合图2。与实施例1的区别为：两个指数蜿延声波导筒都安装在换热元件的上侧。具体为：在空气预热器内部声波声波导筒的安装位置处使用14#型钢搭建定位支撑。可调频高声强气动发生器出口尺寸
声波导筒设计截止频率24Hz，出口尺寸为4300x250mm，蜿延弧长6300mm。声波导筒出口垂直换热组件表面，离换热面高度为200mm，覆盖空气预热器整个径向。然后将声波声波导筒段按由大到小的顺序依次法兰连接在前一段声波声波导筒上，整个声波声波导筒由10段构成，各段之间使用石棉板进行密封。声波导筒最大端开口处两侧与其定位支撑槽钢满焊连接，同时利用10#槽钢将声波导筒支撑型钢与GGH内部支架焊接加固，以上及其他部分的安装一律按照国家标准严格执行。
吹灰系统工作时使用≥0.25MPa的洁净的压缩空气，工作气源通过DN65管道由电厂气源接出。整个气路系统由截止阀(总阀)、截止阀(分阀)、过滤器、减压阀、压力开关、电磁阀、高声强发生器、闸阀组成。控制系统采用就地控制柜和远程上位机组成。就地控制柜使用触摸屏配合PLC进行控制，采用手动单机和自动循环两种控制方式，并具备条件判定、连锁互锁功能，通过人机界面可很便捷的实现频率设定、时间设定、单个吹扫、成组吹扫等操作的设定。整个吹灰系统日常运行采用全日制自动控制，无需人员干预。参照以往经验结合2#机组的使用情况，设置每台吹灰器每30分钟运行一次，每次运行时间为2分钟。经过使用高声强声波除灰器，该600MW火电机组中，在满负荷下空气预热器的内部压差为1.0～1.2KPa(满足空气预热器的运行要求)，连续运行一年没有出现堵塞停炉检修现象(使用其它吹灰器一般是不超过3个月就需停炉检修)，运行情况良好。
Claims (4)
1.一种高声强声波除灰器，包括可调频高声强气动发生器(1)，其特征在于：该高声强声波除灰器还包括指数蜿延声波导筒(2)、支架(3)、辅助气源系统(4)和声波吹灰器控制系统(5)；支架(3)设置在炉膛内，指数蜿延声波导筒(2)安装在支架(3)上且指数蜿延声波导筒(2)的喇叭口覆盖在换热元件(6)表面；可调频高声强气动发生器(1)的一端与指数蜿延声波导筒(2)连接，另一端与辅助气源系统(4)连接；可调频高声强气动发生器(1)与辅助气源系统(4)均与声波除灰器控制系统(5)连接；所述指数蜿延声波导筒(2)呈指数蜿延形状。
2.根据权利要求1所述的高声强声波除灰器，其特征在于：所述支架(3)设置在换热元件(6)的上侧或下侧，指数蜿延声波导筒(2)通过支架(3)设置在换热元件(6)的上侧或下侧。
3.根据权利要求1所述的高声强声波除灰器，其特征在于：所述支架(3)分别设置在换热元件(6)的上侧和下侧，指数蜿延声波导筒(2)通过支架(3)分别设置在换热元件(6)的上侧和下侧。
4.根据权利要求1所述的高声强声波除灰器，其特征在于：所述指数蜿延声波导筒(2)的喇叭口为矩形或梯形。
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2010
- 2010-09-17 CN CN2010205329652U patent/CN201764516U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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Assignee: Changrong Environmental & Acousitc Engineering Co., Ltd. Assignor: Zhang Rongchu Contract record no.: 2014320000256 Denomination of utility model: High sound intensity sound-wave expeller Granted publication date: 20110316 License type: Exclusive License Record date: 20140326 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
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Owner name: NANJING CHANGRONG ACOUSTIC CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHANG RONGCHU Effective date: 20141224 |
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Effective date of registration: 20141224 Address after: 1309 room 268, No. 210008, Zhongshan Road, Jiangsu, Nanjing Patentee after: NANJING CHANGRONG ACOUSTIC CO., LTD. Address before: Zhongshan Road Huijie square No. 268 Nanjing, Jiangsu province 210008 room 1309 Patentee before: Zhang Rongchu |
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Granted publication date: 20110316 |
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