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傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器主要依靠蒸汽射流沖擊物體表面以達到吹灰作用。此種吹灰器存在著很大的缺點,例如對于距離射流源很近的管子表面,在強度很大的射流沖刷作用下使其減?。欢嚯x遠的受熱面或存在阻隔物質(zhì)的受熱面,由于射流能量的衰減速度很快,致使積灰很難被吹走或吹凈。相對于傳統(tǒng)除灰器的這些缺點,聲波吹灰器有以下的優(yōu)點:
(1)有效清灰的范圍很大,消除了清灰死角。聲波吹灰器屬于非接觸式的除灰方式,主要使用聲波作用于積灰表面,作用效果取決于所使用的聲頻及聲強大小,除灰半徑正比于聲波波長。同時,由于聲波傳播過程中可以在結(jié)構(gòu)表面反復(fù)發(fā)生反射、透射、繞射及衍射等現(xiàn)象,可以有效地將聲能傳播到每個角落、孔隙。尤其對于 SCR 反應(yīng)器內(nèi)的蜂窩狀催化劑來說,傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器無法深入其內(nèi)部孔隙進行吹灰,而聲波吹灰器就很好地解決了這個難題,它的非接觸式吹灰方式使其不論安裝位置與方向如何,都能徹底有效的清除催化劑孔隙內(nèi)的積灰,達到真正無死角,有效提高催化劑的使用壽命從而進一步提高 SCR 反應(yīng)器的脫硝效率。
(2)能量衰減慢。蒸汽吹灰器射流動壓的衰減與噴射距離的平方成反比關(guān)系,射流動能衰減與噴射距離的立方成反比關(guān)系;而聲波吹灰器的交變聲壓衰減與傳播距離的一次方成反比關(guān)系,聲強的衰減與傳播距離的平方成反比關(guān)系。因此,聲波吹灰器相比于蒸汽吹灰器具有更大的清灰范圍,更小的傳播損耗。在使用蒸汽吹灰時,距離蒸汽噴口三米處是沒有作用效果的,而聲波能量在距離聲源五米處時仍可以達到聲源能量的 1/5。假使聲源的布局能夠更加合理,由于混響聲場的效應(yīng),那么聲能衰減將變的更小。其物理原因是:蒸汽吹灰主要通過蒸汽物質(zhì)攜帶的能量運動進行吹灰,而在此過程中一定會因一些阻力產(chǎn)生能量損耗,致使動能衰減很快;而聲波吹灰是通過爐內(nèi)氣體分子的振動,借助于位相或振動狀態(tài)的改變進行能量傳播。這樣就不必向被除灰體內(nèi)引入無關(guān)的物質(zhì),在不需要消耗蒸汽的同時又節(jié)約了能源。與此同時,聲波吹灰更解決了蒸汽對爐內(nèi)燃燒場的擾動問題,氣體分子僅在各自平衡位置附近做彈性振動,基本沒有能量損耗。所以,從能量傳播的角度講,聲波吹灰方式較蒸汽吹灰方式更加優(yōu)越。
(3)沒有任何毒副作用,并且無磨損。聲波吹灰器發(fā)出的波頻在人體聽覺可接受的范圍內(nèi),對人體傷害很低,經(jīng)消聲處理后釋放到環(huán)境的噪聲很小,并且每天投入聲波的時間積累起來很短,基本不會對人體有副作用的危害,完全符合國家所規(guī)定的安全條例。聲波吹灰是利用空氣作為介質(zhì),不會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。聲波吹灰的實質(zhì)是較小能量循環(huán)往復(fù)的作用,屬于典型的疲勞效應(yīng),不會使管壁發(fā)生破損現(xiàn)象。聲波吹灰器同樣也不會使催化劑發(fā)生磨損,能夠使催化劑的使用壽命變長,進而大大降低了 SCR的維護費用。反觀蒸汽吹灰方式,它主要借助蒸汽的機械沖擊力進行清灰,夾帶著粉塵的蒸汽流具有很高的速度,對催化劑的表層產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損,致使催化劑壽命大幅度降低,增加了維護的費用。
(4)聲波吹灰器結(jié)構(gòu)緊湊,活動部件少,運行簡單;氣源可以使用壓縮空氣,不需要專門的輔助系統(tǒng),設(shè)備成本少;可實現(xiàn)全自動操作,故障率低,基本不需要進行維護。
(5)經(jīng)濟性好,安裝成本低。整個機組僅需要一條壓縮空氣管線,不需要其它的支撐結(jié)構(gòu),一次性安裝成本低。
(6)聲波吹灰器對催化劑積灰具有預(yù)防性,能夠有效減少催化劑表面灰粒的積累;而蒸汽吹灰則是在灰分積累到一定程度后再做吹灰處理。同時,聲波吹灰器能使催化劑保持清潔,充分發(fā)揮其催化特性。大量的試驗數(shù)據(jù)顯示,聲波吹灰器對催化劑沒有毒副作用,蒸汽吹灰則由于濕度影響致使催化劑失效,嚴(yán)重時會腐蝕催化劑,導(dǎo)致催化劑堵塞等。