[发明专利]一种气声复合场均布的大空间除垢装置及其除垢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气声复合场均布的大空间除垢装置及其除垢方法，属于环保设备领域。

背景技术

随着节能减排标准的日益严格，大型火电机组的节能减排工作日益受到重视。锅炉是火电站的核心设备，是火电站能量转化的关键环节之一，锅炉的热效率直接影响火电站的燃料利用率。燃煤锅炉在生产运行过程中，其受热面(水冷壁、过热器、省煤器、预热器)及烟道等表面结垢的问题长期困扰着电力生产，是燃煤锅炉热效率达不到设计值的重要因素。此外，锅炉内带有杂质的高温烟气流场分布不均匀也导致锅炉热效率不高并加剧受热面和烟道的表面结垢；此外，因含杂质的烟气流场分布不均匀还导致静电除尘器结垢加剧，从而导致其除尘效率降低并造成大气环境污染。

为促进燃煤锅炉内流场均布，现有技术中，通过设置一定穿孔率的气流均布板在一定程度上可以实现气流均布；为解决燃煤锅炉结垢问题，现有技术一般采用蒸汽吹灰器除垢，其次是采用传统声波吹灰器除垢；对于静电除尘器结垢问题，现有技术一般采用机械或电磁振打的方式除垢。

蒸汽吹灰器存在诸多无法解决的问题：运行时易导致吹灰管卡在炉内造成机械卡死，故障率高，使用寿命短，能耗高，易引发爆管事故，漏气现象普遍；排烟中含湿量大，烟气露点较高；运行费用较高，锅炉补给水和水处理费用高，检修和维护工作量大；吹灰充满度低，留有很多死角，并可导致炉内受热面磨损。传统声波吹灰器由于声能量有限，发声频率固定，与灰粒的固有频率差别很大，与积灰特性不适应，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的积灰，只能在其吹灰时阻止积灰的产生。机械和电磁振打由于振打力不足以及设备易损坏，除垢效果不理想。目前，气流均布板一般采用单层设置，因最佳开孔率、最佳孔形难以确定，所以很难达到理想的气流均布效果。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种气声复合场均布的大空间除垢装置及其除垢方法，该装置可用于燃煤锅炉大空间部位除垢，有效预防和缓解大空间部位的结垢，提升锅炉热效率和除尘效率。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种气声复合场均布的大空间除垢装置，包括装置入口，气声均场布置空间，声波吹灰装置，除垢空间和装置出口；其设置方式依次为装置入口后设置气声均场布置空间，气声均场布置空间后设置除垢空间，除垢空间后设置装置出口；其中气声均场布置空间为沿装置入口到装置出口方向逐步扩大的空间，除垢空间为气声均场布置空间扩大后的延伸空间；气声均场布置空间中设置声波吹灰装置，气声均场布置空间与除垢空间之间设置有气声导流板，声波吹灰装置的发声方向朝向气声导流板。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，装置入口处设置有进气板。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，气声均场布置空间为进气板、气声导流板以及二者之间的空间壁围成的空间。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，气声均场布置空间沿扩大方向的截面为等腰梯形，其中气声导流板与进气板之间的空间壁作为截面等腰梯形的腰，进气板与气声导流板作为等腰梯形的底，气声导流板、进气板与空间壁形成的截面的对应边长比为0.95-1.1：0.75-0.85：0.6-0.65。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，气声导流板为具有均匀穿孔设计的板。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，进气板为由两层或两层以上穿孔率为10-50％的板组成，各层板之间存在间距，孔在同一层板上平均分布，孔在不同层板上错位排布。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，声波吹灰装置由控制器、声导管、声发生器和气管路连接而成，其中气管路用于输送声波吹灰装置的工作气体，控制器用于控制声发生器的运行过程。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，声波吹灰装置的设置数量为一个以上。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，除垢空间中设置有声传感器。

所述的气声复合场均布的大空间除垢装置，除垢空间中还设置有易结垢装置，其中易结垢装置为换热器或除尘器。

一种以上所述的气声复合场均布的大空间除垢装置的除垢方法，步骤如下：

(1)将含有烟尘和其他杂质的气流经装置入口通入气声复合场均布的大空间除垢装置中；

(2)气流通过进气板后形成均流气体进入气声均场布置空间，声波吹灰装置发出高强声波，连同均流气体一起经过气声导流板形成整流后的气声复合流进入除垢空间，进行除垢空间中预先设置的易结垢装置的除垢；