聲波清灰技術(shù)在水泥工業(yè)除塵中的應(yīng)用分析

　　本文通過對遼寧中鑫自動化儀表有限公司生產(chǎn)的聲波清灰器各種除塵器中的應(yīng)用分析，進一步說明了聲波清灰器的工作機理,對聲波清灰的效果作了客觀的評價,并將聲波清灰技術(shù)與其它清灰技術(shù)作了比較。通過應(yīng)用聲波清灰技術(shù)，使除塵器的清灰效果得到改善，除塵效率進一步提高。 

　　在水泥生產(chǎn)過程中，由于水泥生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的不同，從礦山開采、破碎到進廠進行粉磨、烘干、煅燒、儲存、水泥制成、包裝出廠以及物料的進出庫、轉(zhuǎn)運、堆放與均化等工藝環(huán)節(jié)，有數(shù)十個揚塵點及排放點，排放的廢氣及煙塵具有很大差異，因此，采用的除塵方式和所達到的效果均不相同，從目前的使用情況看，絕大多數(shù)的除塵器在運行中均存在問題，清灰是除塵器運行中的最主要、最常見問題，由于傳統(tǒng)清灰的形式多種多樣，產(chǎn)生問題的原因也多種多樣，但其造成的結(jié)果都是清灰效果不斷惡化，除塵效率大大降低。 

　　聲波清灰作為一種非接觸的清灰方式，近年來在生產(chǎn)實踐中越來越突現(xiàn)出其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，在水泥行業(yè)的增效改造中發(fā)揮了重要作用。 

　　一、聲波清灰的原理 

　　聲波清灰是以壓縮空氣作為聲波的能源，高強度的鈦金屬膜片在壓縮空氣氣源作用下自激振蕩，并在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生諧振，把壓縮空氣勢能轉(zhuǎn)換為低頻聲能，通過空氣介質(zhì)把聲能傳遞到相應(yīng)的積灰點，使聲波對灰渣起到“聲致疲勞”的作用，由于聲波振蕩的反復作用，施加于灰、渣的擠壓循環(huán)變化的載荷，達到一定的循環(huán)應(yīng)力次數(shù)時，灰、渣的結(jié)構(gòu)因疲勞而破壞，然后因重力、或因流體介質(zhì)媒體將灰渣清除出附著體表面，達到清灰的作用。 

　　二、聲波清灰技術(shù)在電除塵器現(xiàn)場應(yīng)用分析 

　　一般來說電除塵器現(xiàn)場的煙氣多屬高溫、高濕性質(zhì)，粉塵粘度較大，使得粉塵附著在極板、極絲上，很難清除。帶電粉塵積聚在收塵板上，其電荷不能很快釋放掉并積存在極板上，排斥隨后向極板運動的粉塵或產(chǎn)生反向放電，中和了已帶電的粉塵，阻礙了粉塵向極板的運動，直接降低了除塵效率。 

　　機械振打作為一種傳統(tǒng)的清灰方式多年來在電除塵器現(xiàn)場應(yīng)用中存在許多難以克服的問題，受作用力衰減和損耗的影響，機械振打的作用力很難傳遞到整個極板，只能在局部達到清灰目的，而總體清灰效果很不理想。作為解決下料口清堵問題的倉壁振動器不僅不能達到清灰效果，反而促使灰層密度增加，成為灰塵板結(jié)的一個主要原因。此外，采用碳鋼材料加工的機械傳動系統(tǒng)在高溫高濕的環(huán)境中較易腐蝕，設(shè)備易損壞，故障率高，經(jīng)常維修和更換易損件需耗費大量資金和人力，維護費用直線上升。 

　　采用聲波清灰技術(shù)是解決清灰、清堵問題，提高電除塵器效率的一種有效途徑，無需龐大復雜的傳動機構(gòu)，聲波可以自動傳播到除塵器內(nèi)部積灰部位，在聲波的作用下，減弱流動氣體介質(zhì)中灰塵與極板、極絲表面或灰塵與灰塵之間結(jié)合的粘附力，以阻止其相互間附著板結(jié)。對已粘掛到極板、極絲上的灰塵在聲波作用下產(chǎn)生“聲致疲勞”使其結(jié)合力減弱，由于高能聲波振蕩的反復作用，施加于灰塵上的擠壓載荷循環(huán)變化，當達到一定次數(shù)后，灰塵分子堆積結(jié)構(gòu)因疲勞而受破壞，在重力或氣流的作用下脫離附著體表面，從而達到清除極板、極絲表面積灰的目的。 

　　三、聲波清灰技術(shù)在袋除塵器現(xiàn)場應(yīng)用分析 

　　袋式除塵器最大優(yōu)點是除塵效率高，而且不受粉塵比電阻變化的影響，由于環(huán)保排放標準日趨嚴格，袋式除塵器的發(fā)展空間越來越大。特別是對于高溫、高濕、高濃度微細粉塵、吸濕性粉塵、易燃易爆粉塵等不利工況條件有更強的適應(yīng)性。 

　　袋式除塵器的關(guān)鍵在于清灰，清灰效果的好壞決定袋式除塵器乃至整個生產(chǎn)系統(tǒng)的成敗。如清灰效果不好，就會提高系統(tǒng)阻力、增加清灰頻率、縮短濾袋壽命，脈沖反吹清灰已逐步成為袋除塵行業(yè)一種主要的清灰方式，在實際應(yīng)用中，由于濾袋長期工作在高溫環(huán)境中，質(zhì)地易脆化，平時受風機負壓作用緊緊吸附在濾袋骨架上，脈沖反吹時，瞬間噴吹壓力增大，濾袋急劇膨脹變形，且定向噴吹使濾袋局部受力較大，引起濾袋破裂，長此下去，濾袋損壞率較高，定期更換濾袋使除塵器運行成本增大。聲波清灰是由聲能器將壓縮空氣的勢能轉(zhuǎn)換成特定頻率和聲壓級的聲能，通過氣體媒質(zhì)傳播。對于濾袋而言，聲波的振動是一種高頻振動，它可使濾袋表面的粉塵在“聲致疲勞”的作用下結(jié)構(gòu)松散，較細的粉塵不易粘結(jié)成塊，且易于脫落。由于聲波清灰是通過聲波的折射、反射、繞射等全方位清灰，比照單一的氣流或機械清灰，其作用力具有多方向性，使得清灰效果更強。 

　　聲波清灰技術(shù)用于袋式除塵器具有以下特點 

　?、佥o助脈沖或空氣反吹系統(tǒng)，彌補原反吹系統(tǒng)噴吹力不足的缺陷；②聲波傳播范圍廣、清灰無死角；③聲波清灰為柔性清灰，對濾袋無損害；④系統(tǒng)維護方便，易損件少，維護量??；⑤可有效降低濾袋前后壓差；⑥使粉塵更易從濾袋表面脫落；⑦清除灰斗架橋或倉壁積灰⑧從總體上改善袋式除塵器的運行效果； 

　　四、實際應(yīng)用簡介 

　　遼寧中鑫自動化儀表有限公司所生產(chǎn)的SQ系列聲波清灰器經(jīng)國內(nèi)許多現(xiàn)場應(yīng)用，已在靜電除塵器、布袋除塵器、鍋爐預熱器及其它管道、灰倉等領(lǐng)域取得了成熟的經(jīng)驗?，F(xiàn)僅就幾例較為典型的電除塵器及灰倉現(xiàn)場分別加以介紹。 

　　1、用于立式靜電除塵器 

　　浙江某水泥廠3#機窯新裝一臺28M2立式電除塵器，該除塵器在設(shè)計上選用了一臺SQ-75型聲波清灰器，取消了機械振打，運行時清灰時間設(shè)定20秒，間停30分鐘。投入使用以來無任何故障，極板、極絲清灰效果明顯，電場電壓保持在50～60KV，電流120～150mA,電除塵器除塵效率十分穩(wěn)定。 

　　2、用于臥式靜電除塵器 

　　福建某化纖總廠水泥分廠，新裝一臺40M2臥式電除塵器，該除塵器為單室三電場，設(shè)計上取消了陰極振打，在一電場頂部靠近均流板入口處安裝了一臺SQ-75型聲波清灰器，經(jīng)使用發(fā)現(xiàn)聲波清灰器工作時極板振動較機械振打更為明顯，且聲波隨氣流作用到二電場、三電場，使整個除塵器內(nèi)部均有較好的清灰效果。 

　　3、用于灰倉出口 

　　某水泥廠除塵器灰倉及工藝貯料倉出料口經(jīng)常堵塞，采用倉壁振打器仍不能解決問題，必要時需人工疏通，嚴重影響生產(chǎn)正常進行。 

　　各安裝了一套SQ-100G型聲波清灰器，其擴聲筒直接插入灰倉內(nèi)，可有效作用于下料口處，經(jīng)長期運行證明效果良好，不但解決了料倉出口積灰堵塞的難題，而且清除了料倉倉壁積灰，提高了除塵的效果，減輕了工人勞動強度，深受現(xiàn)場工人的歡迎。 

　　結(jié)束語： 

　　隨著國家新的排放標準的實施，許多除塵器已較難滿足排放濃度的達標要求，因清灰問題造成除塵效率不能達到環(huán)保要求的除塵器數(shù)量在不斷增加；除塵器在技術(shù)上改造的難度和經(jīng)濟投資也在不斷增加，聲波清灰技術(shù)為存在上述情況的現(xiàn)場提供了經(jīng)濟可靠的高技術(shù)低成本解決方案，具有廣泛的發(fā)展前景。