传统的蒸汽吹灰器主要依靠蒸汽射流冲击物体表面以达到吹灰作用。此种吹灰器存在着很大的缺点,例如对于距离射流源很近的管子表面,在强度很大的射流冲刷作用下使其减薄;而距离远的受热面或存在阻隔物质的受热面,由于射流能量的衰减速度很快,致使积灰很难被吹走或吹净。相对于传统除灰器的这些缺点,声波吹灰器有以下的优点:
(1)有效清灰的范围很大,消除了清灰死角。声波吹灰器属于非接触式的除灰方式,主要使用声波作用于积灰表面,作用效果取决于所使用的声频及声强大小,除灰半径正比于声波波长。同时,由于声波传播过程中可以在结构表面反复发生反射、透射、绕射及衍射等现象,可以有效地将声能传播到每个角落、孔隙。尤其对于SCR反应器内的蜂窝状催化剂来说,传统的蒸汽吹灰器无法深入其内部孔隙进行吹灰,而声波吹灰器就很好地解决了这个难题,它的非接触式吹灰方式使其不论安装位置与方向如何,都能彻底有效的清除催化剂孔隙内的积灰,达到真正无死角,有效提高催化剂的使用寿命从而进一步提高SCR反应器的脱硝效率。
(2)能量衰减慢。蒸汽吹灰器射流动压的衰减与喷射距离的平方成反比关系,射流动能衰减与喷射距离的立方成反比关系;而声波吹灰器的交变声压衰减与传播距离的一次方成反比关系,声强的衰减与传播距离的平方成反比关系。因此,声波吹灰器相比于蒸汽吹灰器具有更大的清灰范围,更小的传播损耗。在使用蒸汽吹灰时,距离蒸汽喷口三米处是没有作用效果的,而声波能量在距离声源五米处时仍可以达到声源能量的1/5。假使声源的布局能够更加合理,由于混响声场的效应,那么声能衰减将变的更小。其物理原因是:蒸汽吹灰主要通过蒸汽物质携带的能量运动进行吹灰,而在此过程中一定会因一些阻力产生能量损耗,致使动能衰减很快;而声波吹灰是通过炉内气体分子的振动,借助于位相或振动状态的改变进行能量传播。这样就不必向被除灰体内引入无关的物质,在不需要消耗蒸汽的同时又节约了能源。与此同时,声波吹灰更解决了蒸汽对炉内燃烧场的扰动问题,气体分子仅在各自平衡位置附近做弹性振动,基本没有能量损耗。所以,从能量传播的角度讲,声波吹灰方式较蒸汽吹灰方式更加优越。
(3)没有任何毒副作用,并且无磨损。声波吹灰器发出的波频在人体听觉可接受的范围内,对人体伤害很低,经消声处理后释放到环境的噪声很小,并且每天投入声波的时间积累起来很短,基本不会对人体有副作用的危害,完全符合国家所规定的安全条例。声波吹灰是利用空气作为介质,不会发生腐蚀现象。声波吹灰的实质是较小能量循环往复的作用,属于典型的疲劳效应,不会使管壁发生破损现象。声波吹灰器同样也不会使催化剂发生磨损,能够使催化剂的使用寿命变长,进而大大降低了SCR的维护费用。反观蒸汽吹灰方式,它主要借助蒸汽的机械冲击力进行清灰,夹带着粉尘的蒸汽流具有很高的速度,对催化剂的表层产生严重的磨损,致使催化剂寿命大幅度降低,增加了维护的费用。
(4)声波吹灰器结构紧凑,活动部件少,运行简单;气源可以使用压缩空气,不需要专门的辅助系统,设备成本少;可实现全自动操作,故障率低,基本不需要进行维护。
(5)经济性好,安装成本低。整个机组仅需要一条压缩空气管线,不需要其它的支撑结构,一次性安装成本低。
(6)声波吹灰器对催化剂积灰具有预防性,能够有效减少催化剂表面灰粒的积累;而蒸汽吹灰则是在灰分积累到一定程度后再做吹灰处理。同时,声波吹灰器能使催化剂保持清洁,充分发挥其催化特性。大量的试验数据显示,声波吹灰器对催化剂没有毒副作用,蒸汽吹灰则由于湿度影响致使催化剂失效,严重时会腐蚀催化剂,导致催化剂堵塞等。
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