各種燃燒生成物中, 聲波對(duì)鉆著物的生成過程, 以及對(duì)已生成的砧著物本身的影響機(jī) 理尚缺乏研究, 有關(guān)的探討僅處于設(shè)想階段。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素，設(shè)計(jì)研究方案選用了江蘇鳳谷節(jié)能科技生產(chǎn)的FGSSC-A型聲波清灰器安裝在頂部左右各三只。一般有兩種理論,一種理論認(rèn)為聲波吹灰的機(jī)理是以邊界層在聲振動(dòng)作用下形成斷續(xù)為依據(jù)。由聲波 引起的受熱面管壁振動(dòng)并不重要,應(yīng)避免受熱面產(chǎn)生共振。另一種理論認(rèn)為受熱面管道的共振機(jī)理對(duì)于吹灰是主要的。

1 聲波吹灰機(jī)理及實(shí)現(xiàn)

鍋爐運(yùn)行過程中, 由于灰粒子的表面引力、粒子之間及粒子與爐內(nèi)管壁之間的粘結(jié)力、分子附著力、靜電引力以及化學(xué)親合力等 多方面 的作 用, 在爐膛及 煙道各部位的換 熱面上 就會(huì)逐 漸形成 積灰結(jié) 焦 。煙氣中的 灰粒是 一種寬 篩分組 成 , 

大部分都＜220μm,其中多數(shù)為10～30μm的微粒。當(dāng)煙氣橫向沖刷受熱面時(shí),管子的背風(fēng)面產(chǎn)生旋渦,將許多小塵粒吸附進(jìn)去,灰粒依靠分子和靜電引力吸附在管壁上 ,灰粒越小其單位重量的表面積就越大 , 因而相對(duì)分子和靜電引力就越大。小于3～5μm的灰粒與管壁接觸時(shí),其分子引力大于本身重量,從而使其吸附在管壁上;另外煙氣中的灰粒可以被感應(yīng)而帶有靜電荷,當(dāng)帶電的灰粒與管壁接觸時(shí), 靜電引力大于灰粒自身重力的顆粒便會(huì)吸附在管壁上 。

一般情況＜10μm帶電灰粒都會(huì)被吸附住,有時(shí)＜20～30μm的帶電灰粒也能吸附灰管壁上。但大的灰粒不但不會(huì)吸附在管壁上,而且還有可能會(huì)沖擊管壁,使積灰減輕,聲波吹灰正是利用這一原理進(jìn)行除灰的。在聲場(chǎng)中, 細(xì)小塵?？梢阅⒊纱箢w粒已被證實(shí)。聲波引起的振動(dòng),致使不同大小(或不同密度)的塵粒被帶動(dòng)的程度不同,從而產(chǎn)生不同的移動(dòng)速度。小塵粒由于質(zhì)量小將參與大幅度的聲波振動(dòng) , 并與難以振動(dòng)的大塵粒相碰撞,在靜電作用下凝并。

凝并增大了粉塵粒徑, 從而達(dá)到減輕和清除積灰的目的。另外, 聲波作為一種以能量形式存 在的機(jī)械波, 還可以使積灰表面產(chǎn)生附加振動(dòng)而進(jìn)行除灰。邊界層的音數(shù)由近爐墻區(qū)的壓力場(chǎng)和磨擦力的相互作用所決定 ,邊界層的間斷伴隨著煙氣的逆向流動(dòng) , 煙氣的聲振蕩周期性可改變邊界層中壓力縱向梯度, 這種不穩(wěn)定的流動(dòng)工況使微粒難以在管壁上沉積,并能破壞已形成的粘著層。簡(jiǎn)而言之, 聲波清灰的基本原理在于聲波對(duì)積灰的高加速度剝離作用和振動(dòng)疲勞破碎作用。此外, 聲波與煙氣流, 換熱管之間的流體動(dòng)力場(chǎng)關(guān)系,高聲強(qiáng)非線性 的特 殊效應(yīng)等都將對(duì)清灰除焦起作用。在聲波吹灰系統(tǒng)中, 由聲能轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)(聲波發(fā)生器)將蒸汽或壓縮空氣攜帶的能量轉(zhuǎn)化為高聲強(qiáng)聲波, 通過聲波的作用力灰粒子和空氣分子產(chǎn)生振蕩, 破壞和阻止灰粒子在熱交換 表面結(jié)合, 使之處于懸浮流化狀態(tài),以便煙氣或重力將其帶走。在聲波的高能量作用下, 粉塵不能在熱交換表面積聚,可有效阻止焦渣的生長(zhǎng)。由于高聲強(qiáng)聲波的聲疲勞效應(yīng), 對(duì)已結(jié)成的焦塊在鍋爐 運(yùn)行過程中,也能使其斷為小塊自行脫落。