一種氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，大型火電機(jī)組的節(jié)能減排工作日益受到重視。鍋爐是火電站的核心設(shè)備，是火電站能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，鍋爐的熱效率直接影響火電站的燃料利用率。燃煤鍋爐在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，其受熱面(水冷壁、過(guò)熱器、省煤器、預(yù)熱器)及煙道等表面結(jié)垢的問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著電力生產(chǎn)，是燃煤鍋爐熱效率達(dá)不到設(shè)計(jì)值的重要因素。此外，鍋爐內(nèi)帶有雜質(zhì)的高溫?zé)煔饬鲌?chǎng)分布不均勻也導(dǎo)致鍋爐熱效率不高并加劇受熱面和煙道的表面結(jié)垢；此外，因含雜質(zhì)的煙氣流場(chǎng)分布不均勻還導(dǎo)致靜電除塵器結(jié)垢加劇，從而導(dǎo)致其除塵效率降低并造成大氣環(huán)境污染。
[0003]為促進(jìn)燃煤鍋爐內(nèi)流場(chǎng)均布，現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)設(shè)置一定穿孔率的氣流均布板在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)氣流均布；為解決燃煤鍋爐結(jié)垢問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)一般采用蒸汽吹灰器除垢，其次是采用傳統(tǒng)聲波吹灰器除垢；對(duì)于靜電除塵器結(jié)垢問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)一般采用機(jī)械或電磁振打的方式除垢。
[0004]蒸汽吹灰器存在諸多無(wú)法解決的問(wèn)題:運(yùn)行時(shí)易導(dǎo)致吹灰管卡在爐內(nèi)造成機(jī)械卡死，故障率高，使用壽命短，能耗高，易引發(fā)爆管事故，漏氣現(xiàn)象普遍；排煙中含濕量大，煙氣露點(diǎn)較高；運(yùn)行費(fèi)用較高，鍋爐補(bǔ)給水和水處理費(fèi)用高，檢修和維護(hù)工作量大；吹灰充滿度低，留有很多死角，并可導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)受熱面磨損。傳統(tǒng)聲波吹灰器由于聲能量有限，發(fā)聲頻率固定，與灰粒的固有頻率差別很大，與積灰特性不適應(yīng)，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的積灰，只能在其吹灰時(shí)阻止積灰的產(chǎn)生。機(jī)械和電磁振打由于振打力不足以及設(shè)備易損壞，除垢效果不理想。目前，氣流均布板一般采用單層設(shè)置，因最佳開(kāi)孔率、最佳孔形難以確定，所以很難達(dá)到理想的氣流均布效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，該裝置可用于燃煤鍋爐大空間部位除垢，有效預(yù)防和緩解大空間部位的結(jié)垢，提升鍋爐熱效率和除塵效率。
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，包括裝置入口，氣聲均場(chǎng)布置空間，聲波吹灰裝置，除垢空間和裝置出口 ；其設(shè)置方式依次為裝置入口后設(shè)置氣聲均場(chǎng)布置空間，氣聲均場(chǎng)布置空間后設(shè)置除垢空間，除垢空間后設(shè)置裝置出口 ；其中氣聲均場(chǎng)布置空間為沿裝置入口到裝置出口方向逐步擴(kuò)大的空間，除垢空間為氣聲均場(chǎng)布置空間擴(kuò)大后的延伸空間；氣聲均場(chǎng)布置空間中設(shè)置聲波吹灰裝置，氣聲均場(chǎng)布置空間與除垢空間之間設(shè)置有氣聲導(dǎo)流板，聲波吹灰裝置的發(fā)聲方向朝向氣聲導(dǎo)流板。
[0008]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，裝置入口處設(shè)置有進(jìn)氣板。
[0009]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，氣聲均場(chǎng)布置空間為進(jìn)氣板、氣聲導(dǎo)流板以及二者之間的空間壁圍成的空間。
[0010]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，氣聲均場(chǎng)布置空間沿?cái)U(kuò)大方向的截面為等腰梯形，其中氣聲導(dǎo)流板與進(jìn)氣板之間的空間壁作為截面等腰梯形的腰，進(jìn)氣板與氣聲導(dǎo)流板作為等腰梯形的底，氣聲導(dǎo)流板、進(jìn)氣板與空間壁形成的截面的對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)比為0.95-1.1:0.75-0.85:0.6-0.65。
[0011]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，氣聲導(dǎo)流板為具有均勻穿孔設(shè)計(jì)的板。
[0012]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，進(jìn)氣板為由兩層或兩層以上穿孔率為10-50%的板組成，各層板之間存在間距，孔在同一層板上平均分布，孔在不同層板上錯(cuò)位排布。
[0013]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，聲波吹灰裝置由控制器、聲導(dǎo)管、聲發(fā)生器和氣管路連接而成，其中氣管路用于輸送聲波吹灰裝置的工作氣體，控制器用于控制聲發(fā)生器的運(yùn)行過(guò)程。
[0014]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，聲波吹灰裝置的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)以上。
[0015]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，除垢空間中設(shè)置有聲傳感器。
[0016]所述的氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置，除垢空間中還設(shè)置有易結(jié)垢裝置，其中易結(jié)垢裝置為換熱器或除塵器。
[0017]本實(shí)用新型所涉及的設(shè)計(jì)原理如下:
[0018](1)本實(shí)用新型通過(guò)特殊的氣聲均場(chǎng)布置空間的設(shè)置，使得氣流進(jìn)入該空間后能夠與聲波形成氣聲復(fù)合場(chǎng)，同時(shí)均流后的氣流能夠影響聲波，使其向均流的狀態(tài)過(guò)渡，二者形成氣聲趨于均布的混響空間；同時(shí)氣聲均場(chǎng)布置空間的設(shè)置能夠最大限度利用聲波，使其損耗大大降低。
[0019](2)不同流場(chǎng)之間存在相互作用和影響，氣流通過(guò)錯(cuò)位穿孔的進(jìn)氣板、聲混響空間以及不同頻率發(fā)聲裝置組合的設(shè)計(jì)在氣聲均場(chǎng)布置空間已實(shí)現(xiàn)氣聲復(fù)合流的均布；在此基礎(chǔ)上，該氣聲復(fù)合流在氣聲導(dǎo)流板處又同時(shí)被整流、截流、均流后一起均勻從氣聲導(dǎo)流板的小孔中通過(guò)并到達(dá)除垢空間，氣聲復(fù)合流到達(dá)除垢空間后達(dá)到理想的均布效果。其中，氣流的均布傳輸有利于聲流的均布傳播，促進(jìn)了聲波在除垢空間的除垢。
[0020](3)進(jìn)氣板經(jīng)兩層或兩層以上板的錯(cuò)位穿孔設(shè)計(jì)后，氣流相當(dāng)于在很短的距離內(nèi)被兩次或多次均布，氣流場(chǎng)均布效果大大提升。同時(shí)聲波因不能透過(guò)錯(cuò)位穿孔的進(jìn)氣板被反射回來(lái)，混響場(chǎng)內(nèi)的聲能量得到增強(qiáng)。
[0021](4)氣流的均布使氣流中的含塵雜質(zhì)均勻進(jìn)入除垢空間，從而使含塵雜質(zhì)可以均勻附著或被吸附在除垢空間中設(shè)置的換熱器或除塵器上，避免了因氣流通過(guò)不均導(dǎo)致?lián)Q熱器、除塵器表面局部特別嚴(yán)重結(jié)垢的情況。
[0022](5)氣流的均布使得氣流和聲波均勻地充滿了整個(gè)除垢空間，一定程度上增加了除垢空間中易結(jié)垢裝置與氣流的接觸面，提高了易結(jié)垢裝置的工作效率。
[0023](6) —定強(qiáng)度經(jīng)均布的聲能量在除垢空間通過(guò)共振效應(yīng)(通過(guò)調(diào)頻使聲波頻率與灰垢固有頻率一致)使除垢空間設(shè)置的換熱器、除塵器等表面結(jié)垢疏松、破碎，并阻止新的結(jié)垢形成。在換熱器部位，通過(guò)高聲強(qiáng)聲波來(lái)回推拉，結(jié)垢不斷壓縮和伸張，最終因聲疲勞而斷裂并逐步松動(dòng)、脫落，隨煙氣流帶走。在除塵器部位，通過(guò)高聲強(qiáng)聲波來(lái)回推拉，結(jié)垢不斷壓縮和伸張，最終因聲疲勞而斷裂并逐步松動(dòng)、脫落。隨著結(jié)垢問(wèn)題的解決，換熱器熱效率提尚，除塵器除塵效率提尚。
[0024]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下:
[0025]1、本實(shí)用新型不僅僅是實(shí)現(xiàn)了單個(gè)物質(zhì)能量流場(chǎng)的均布，而是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)氣聲復(fù)合物質(zhì)能量流場(chǎng)的均布，并且能夠通過(guò)不同物質(zhì)能量場(chǎng)之間的相互作用促進(jìn)了復(fù)合流場(chǎng)均布程度的提高。
[0026]2、本實(shí)用新型通過(guò)獨(dú)特的空間尺寸設(shè)計(jì)形成混響空間，有效提升了聲場(chǎng)的均布效果Ο
[0027]3、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置由錯(cuò)位穿孔設(shè)計(jì)的雙層或多層板組成的進(jìn)氣板，氣流均布效果明顯提升，聲能量因聲波被進(jìn)氣板反射回來(lái)得到增強(qiáng)。
[0028]4、本實(shí)用新型基于氣聲復(fù)合場(chǎng)均布設(shè)計(jì)形成了一個(gè)大空間除垢裝置，氣流的均布提高了換熱器的熱交換效率；氣流的均布也使氣流中的含塵雜質(zhì)均勻附著在換熱器、除塵器表面，降低了換熱器、除塵器表面結(jié)垢程度；聲能量在除垢空間的均布對(duì)于換熱器、除塵器起到了預(yù)防表面結(jié)垢和除垢的作用。
[0029]5、本實(shí)用新型通過(guò)在線監(jiān)測(cè)除垢空間中聲強(qiáng)、聲頻率等指標(biāo)，可更好的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)聲波吹灰裝置的工作運(yùn)行參數(shù)，整體裝置的運(yùn)行效果更佳，運(yùn)行成本更低、自動(dòng)化程度更高。
[0030]6、本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，方法實(shí)施簡(jiǎn)單，且能夠真正實(shí)現(xiàn)基于氣聲復(fù)合場(chǎng)均布設(shè)計(jì)進(jìn)行大空間除垢，節(jié)能環(huán)保意義重大，具有推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為實(shí)施例1中氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖；
[0032]圖2為實(shí)施例2中氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖；
[0033]圖3為實(shí)施例3中氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖；
[0034]圖4為實(shí)施例3中氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖；
[0035]圖5為實(shí)施例6中氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖；
[0036]以上圖1-圖5中，1為裝置入口，2為氣聲均場(chǎng)布置空間，3為聲波吹灰裝置，4為除垢空間，5為裝置出口，6為氣聲導(dǎo)流板，7為進(jìn)氣板，8為空間壁，9為聲傳感器，10為易結(jié)垢裝置，11為控制器。
[0037]【具體實(shí)施方式】:
[0038]實(shí)施例1
[0039]如圖1所示，為本實(shí)施例氣聲復(fù)合場(chǎng)均布的大空間除垢裝置示意圖，包括裝置入口 1，氣聲均場(chǎng)布置空間2，聲波吹灰裝置3，除垢空間4和裝置出口 5，其設(shè)置方式依次為裝置入口 1后面設(shè)置氣聲均場(chǎng)布置空間2，氣聲均場(chǎng)布置空間2中設(shè)置聲波吹灰裝置3，氣聲均場(chǎng)布置空間2后設(shè)置除垢空間4，除垢空間4后設(shè)置裝置出口 5 ;氣聲均場(chǎng)布置空間2與除垢空間4之間設(shè)置有氣聲導(dǎo)流板6，聲波吹灰裝置3的發(fā)聲方向朝向氣聲導(dǎo)流板6。由圖1可以看出，氣聲均場(chǎng)布置空間2為沿裝置入口 1到裝置出口 5的方向逐步擴(kuò)大的空間，除垢空間4為氣聲均場(chǎng)布置空間2擴(kuò)大后的延伸空間。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖2所示，為在實(shí)施例1基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，其中裝置入口 1處設(shè)置有進(jìn)氣板7，氣聲均場(chǎng)布置空間2為進(jìn)氣板7、氣聲導(dǎo)流板6以及二者之間的空間壁8圍成的空間；為了能夠更好地發(fā)揮氣聲均場(chǎng)布置空間的均布與混響作用，本實(shí)施例中設(shè)置氣聲均場(chǎng)布置空間2沿?cái)U(kuò)大方向的截面為等腰梯形，其中氣聲導(dǎo)流板6與進(jìn)氣板7之間的空間壁8作為截面等腰梯形的腰，進(jìn)氣板7與氣聲導(dǎo)流板6作為等腰梯形的底，氣聲導(dǎo)流板6、進(jìn)氣板7與空間壁8形成的截面的對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)比為0.95-1.1:0.75-0.85:0.6-0.65。其中氣聲導(dǎo)流板6為具有均勻穿孔設(shè)計(jì)的板，該板可以為塑料板，金屬板也可以是其他材質(zhì)的能夠通過(guò)穿孔設(shè)計(jì)起到導(dǎo)流作用的板，其上的穿孔率以及孔的大小可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置；進(jìn)氣板7由兩層或兩層以上穿孔率為10-50%的板組成，各層板之間存在間距，孔在同一層板上平均分布，孔在不同層板上實(shí)行錯(cuò)位排布。這樣錯(cuò)位排布的穿孔設(shè)置能夠很好地對(duì)聲波進(jìn)行反射，同時(shí)由于其不同層板之間存在間距，因此在氣流穿過(guò)的過(guò)程中通過(guò)不同層板達(dá)到了充分的均流效果。
[0042]對(duì)于以上提供的氣聲均場(chǎng)布置空間運(yùn)用聲學(xué)模擬軟件進(jìn)行聲學(xué)模態(tài)計(jì)算，可以得出在該空間中，在聲波吹灰裝置工作頻率范圍內(nèi)可以避開(kāi)固有聲學(xué)模態(tài)頻段，氣流在傳輸過(guò)程中不產(chǎn)生明顯的氣流噪聲，聲波吹灰裝置發(fā)出的聲波與進(jìn)入的氣流達(dá)到了很好的均流分布效果。
[0043]實(shí)施例3
[0044]圖如3所示，為在實(shí)施例2