[实用新型]气脉冲吹灰器

说明书

本实用新型涉及一种利用高压气体产生的高速脉冲射流和高强度声波对有关设备进行除灰的装置。

积灰是燃煤和燃油锅炉受热面及其辅助设备运行中普遍存在的问题。积灰造成受热面热阻增加，长期不吹灰可使中等容量(小于125MW)的锅炉排烟温度提高15-30℃，相当于锅炉效率降低1％-2％，大容量的锅炉长期不吹灰，可使排烟温度升高15-18℃，相当于锅炉效率降低0.9％-1.2％。同时由于烟气中粉尘会吸收SO_x而变成酸性粉尘，从而造成腐蚀问题。积灰使辅助设备如除尘器的阻力增加，电耗增加，同时影响机组运行。目前使用的吹灰、除尘方式主要有机械吹灰、声波吹灰、脉冲燃烧除灰三种。机械吹灰直接吹到之处效果明显，但由于需采用高压蒸汽，耗汽量大，机械故障频繁，又存在局部死角，严重影响其使用。声波吹灰，已有一定市场规模，但从实际运行效果看，由于条件不同及本身功率的限制，其有效作用范围较小，尤其对粘弹性灰效果不大。而脉冲燃烧除灰具有清灰功率大的特点，清灰效果良好，尤其在回转式空气预热器清灰上取得明显的效果，但其结构复杂，需要消耗易燃易爆的气体燃料，控制要求高，控制系统复杂，同时要求有严格可靠的安全保障。

本实用新型的目的是提出一种综合有声波吹灰和机械吹灰两者优点的新型气脉冲吹灰器，以克服现有吹灰除尘设备存在的局限和缺点。

本实用新型采用气脉冲吹灰技术，利用高压气体通过快速阀机构突然释放，经过喷管出口产生高速射流和强度很高的声波，利用射流的冲击力和声波振动双重作用对受热面进行吹灰。其结构主要由进气阀门、油雾器、储气室、快速阀和吹灰出气管组成，快速阀安装在储气室的出气端和吹灰出气管的进气端之间，进气阀门和油雾器装在储气室的进气端，所说的吹灰出气管的出气口安装有喷管。

使用本气脉冲吹灰器时，由进气阀门经油雾器向储气室通入压缩空气或蒸汽，当储气室达到吹灰所要求的压力(一般为0.6-10Mpa)后，关闭进气阀门，打开快速阀，使储气室中的介质进入吹灰出气管，经喷管迅速喷射出去，产生强大的冲击力和高频集中的宽频声波作用于受热面等需要清灰和清除堵塞之处。

所说的储气室的容积根据吹灰的具体要求而定，一般要求不少于0.05m³。

所说的快速阀可采用任何开启时间为毫秒级至秒级之间的阀门，例如气动阀或电磁阀。

所说的吹灰出气管布设有一个或多个出气口，出气口的布置可环管单排或多排布列，每个出气口装有一喷管。

所说的喷管可为下列结构喷管中的任一种：圆管、方管、缩口管、喇叭管、拉伐尔管、斜截管或由这些喷管中的两种或两种以上喷管结合的混合型喷管。

上述所说的斜截管为任何一种喷管的管口处被与管中心线成一角度α的平面截去而形成，其中0＜α＜90°。使用斜截管在喷射过程中，可控制介质流的速度和流量以使介质流随速度变化自动发生方向改变，从而达到无活动机械机构可以控制介质流喷射的空间范围的效果。

本实用新型是把气脉冲、声波高频强、宽频带与灰颗粒尺寸特性结合起来开发的吹灰器，其喷爆力与机械吹灰的冲刷力在原理上对积灰的作用是相同的，吹灰效果显著，不受积灰特性的限制；气脉冲吹灰器产生宽频带下声强集中在某窄频带宽的声波波长比障碍物尺度大时，则声波绕射性占主导地位，声波能够绕过障碍物，并在障碍物后面继续传播，障碍物周围的声场强度基本相同，可以很好地保证吹灰的的全方向性。气脉冲吹灰器兼有机械吹灰与声波吹灰的优点，同时避免机械吹灰存在的机械故障频繁、耗能大、维修费用高、留有吹灰死角等的缺点，也避免了声波吹灰器的作用范围小、对粘弹性积灰毫无效果等的缺陷。实际上，本气脉冲吹灰器喷爆的整个过程可控制在毫秒级至秒级之间，喷爆速度从每秒百米至几倍音速，冲击力可达100N-1000kN之间，喷爆功率可达50-5×10⁴kW，根据所采用的喷口的结构形状和控制气体进出口的压力，可使气脉冲吹灰器所产生的宽频带(20-10⁴Hz)声波，仅在某一窄频率范围内的声强级达到130-150分贝，以满足清除不同种类的积灰(结渣、高温粘结灰、低温粘结灰、疏松积灰)的要求。具有除灰效果明显、作用范围大、效率高的特点。

以下为本实用新型的图面说明：

图1为本气脉冲吹灰器的结构示意图；

图2为圆管形喷管的形状结构图；

图3为缩口管形喷管的形状结构图；

图4为喇叭管形喷管的形状结构图；

图5为拉伐尔喷管的形状结构图；

图6为斜截管形喷管的形状结构图；