在燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结渣是不可避免的，严重积灰和结渣对于锅炉的正常运行非常不利。灰污的热阻很大，附着在受热面上将降低受热面的吸热能力，使得传热效率降低。炉膛及后续受热面传热效率降低将导致各个受热面的吸热量减少，炉膛出口以及最终的锅炉排烟温度升高，锅炉整体效率下降。一般而言，与清洁状况相比，受到污染后锅炉效率将降低1％～2.5％，排烟温度升高十几度。积灰和结渣不仅使得受热面的吸热能力降低，而且会引起受热面表面温度过高，导致受热面金属超温和高温腐蚀，甚至管排爆漏。此外，较大的渣块坠落还会引发锅炉安全问题。

结渣和积灰无论是在炉膛还是对流受热面，都将对锅炉产生不利的影响，而吹灰是一个有效的解决办法。吹灰器利用一定的吹灰介质(水、蒸汽、声波、燃气等)清扫受热面，清除表面的污垢，使得其表面恢复清洁状态。一般来说，吹灰与不吹灰相比较，可以降低排烟温度15℃左右，锅炉效率提高1％～2％。

美国和西欧一些国家均将吹灰器作为确保机组安全经济运行的重要手段，其吹灰器的投用率普遍较高。我国的吹灰器投运率则较低。目前国内锅炉受热面低温段（尾部烟道）应用案例已实施有很多，实际效果也有一定成效。锅炉受热面的安全、检修的工作量，主要受制于检修工期及策划工作，鉴于目前的普遍行业现状，无法实现全面的消缺工作，对受热面存在一定的隐患。

高温区采用声波吹灰器替代传统的蒸汽吹灰，可减少锅炉蒸汽的消耗量，降低声波吹灰器的维护成本，同时可以减少蒸汽消耗量。

声波清灰主要是用来清除锅炉各受热面上的积灰，具有传统的机械清灰、蒸汽吹灰和钢珠除灰等方式无法相比的优点，在电力、石化等领域得到推广应用，成为解决锅炉系统过热器、省煤器、空气预热器以及余热锅炉、热管换热器等受热面清灰的新的非接触清灰方式。

工作原理：

声波清理系统使用压缩空气驱动，结合每一个现场采用尖端的设计。确保声波清理系统产生最适合现场的精准波动和波形，实现对处理环境内所有灰、 尘、粉和颗粒的活化清理作用，使它们相互脱离各自附着的表面。声波清理系统几乎适用于所有的场合，甚至是超大型筒仓以及最难到达的物料堆积角落。声波清理的原理是将一定强度和能量的声波送入运行中的锅炉炉内各种可能积灰结渣的空间区域，通过声能量的作用使这些区域中的空气分子与粉尘颗粒产生振荡，并破坏或阻止粉尘粒子在受热面管子表面沉积，使之始终处于悬浮流化状态，被烟气带走。对于受热面上原已结成片(块)状灰渣和硬灰垢将在声波的作用下，尤其是在极高的加速度的外力策动下，从受热面断裂、剥离,落入灰斗或被烟气带出烟道。

简而言之，声波清理的基本原理在于声波对积灰结渣产生振荡悬浮流化作用、高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用。

使用条件：

压缩空气：压力：≥0.4MPa

电 力：制式：220V AC

技术特点：

可取代原有的蒸汽吹灰系统，减少维护量。

目前常用在锅炉的吹灰器一般有如下型式：蒸汽吹灰器、水力吹灰器、压缩空气吹灰器、声波吹灰器、钢珠吹灰器和气脉冲吹灰器。其中，蒸汽吹灰器由于其介质廉价易得而占据了大部分份额。

在燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结渣是不可避免的，严重积灰和结渣对于锅炉的正常运行非常不利。灰污的热阻很大，附着在受热面上将降低受热面的吸热能力，使得传热效率降低。炉膛及后续受热面传热效率降低将导致各个受热面的吸热量减少，炉膛出口以及最终的锅炉排烟温度升高，锅炉整体效率下降。一般而言，与清洁状况相比，受到污染后锅炉效率将降低1％～2.5％，排烟温度升高十几度。积灰和结渣不仅使得受热面的吸热能力降低，而且会引起受热面表面温度过高，导致受热面金属超温和高温腐蚀，甚至管排爆漏。此外，较大的渣块坠落还会引发锅炉安全问题。

针对蒸汽吹灰和声波吹灰两种技术，进行比较：

传统蒸汽吹灰技术的弊端

当今国内外电站锅炉传统主流吹灰技术仍采用蒸汽吹灰，这是一种利用高压蒸汽吹灰的机械模式强制性手段，即利用高速蒸汽流直接作用于受热面表面的机械式冲刷作用，使积灰、结渣脱落。该技术用于清洁锅炉受热面起到了一定的作用。但随着电力科技的不断进步，对机组耗能和环保的要求日趋严格，解决传统吹灰技术的弊端问题已提到意识日程。

下面就传统蒸汽吹灰技术的弊端作一简要阐述。

1吹灰不彻底，范围有限

由于锅炉受热面结构形状复杂，蒸汽吹灰往往难以均匀地清除积灰和结渣，而只能在有效的作用范围内吹扫管排积灰，吹灰存有盲区；有时粘附在管子后面和弯管区段的积灰和结渣不易清除或者根本无法清除。

声波清理系统除灰彻底,不留死角。

2蒸汽吹灰系统投入运行的前题条件

由于蒸汽吹灰系统有严格的吹灰参数(蒸汽压力和温度)要求,因此,在锅炉启动初始阶段,装在炉膛和对流烟道部分的蒸汽吹灰器均不能投运；空预器可用辅助汽源连续吹灰,以防止启动阶段过多的沉降物堵塞空预器及因易燃油质沉甸物而引发的尾部再燃。

按常规，炉膛及尾部对流烟道部位的蒸汽吹灰器最好在锅炉70%负荷以上时投运；吹灰时，要提高炉膛负压；负荷过低时吹灰，会降低炉膛温度，影响锅炉的正常燃烧。特别在小型锅炉上投用吹灰器时，更要注意防止吹灰引起爆燃和炉膛爆炸的危险。

而声波清理系统投运却不受任何条件的约束。

3蒸汽吹灰系复杂化

蒸汽吹灰系统较复杂，一般由蒸汽减压站、管道系统（含吹灰和疏水）、吹灰器本体和程控设备组成。少数锅炉提供的汽源是再热器出口的蒸汽，这时就需要更为复杂的减温、减压设备。吹灰管道系统设计时，还应考虑到疏水、热膨胀补偿、流量、压降、保温等要求。

而声波清理系统配套设备极其简单，仅由清灰器本体和压缩空气管道系统及程控设备组成。

4繁琐的运行操作程序

前述蒸汽吹灰有严格的参数要求外，锅炉的吹灰操作，还应在运行工况正常，吸风机有足够的余量、燃烧及各运行参数稳定且无重大操作时方可进行。

吹灰前，应对所属系统设备进行全面检查。主要包括：与吹灰有关的调节控制系统各设备，均经事先校验正常并已置投运前状态；有关的热工仪表、信号和报警装置已投入运行，各吹灰器已退足位置，吹灰安全门完好且在回座位置，吹灰总门、吹灰调节门在关闭位置；吹灰管道和疏水管道等均无异常情况等。

同时，在进行吹灰操作前，应先通知有关岗位值班员，做好相应的安全措施和参数调整工作。吹灰前应先适当增大炉膛负压，吹灰过程中应注意各段汽温的变化和加强参数调整，以免吹灰过程中由于灰渣脱落，造成局部吸热量发生较大变化而导致汽温的波动。

正常吹灰一般采用程控方式进行，但吹灰结束后，运行人员还得到现场检查各吹灰器是否在退足位置。

上述繁琐的运行操作程序不言而喻，而声波清理系统只要揿一下程控装置启动按钮，即可按已设定的清灰程序全自动投运。与上述繁琐的运行操作无缘。

5频繁的维护检修

由于蒸汽吹灰系统所配套的设备类别多,故障率又高,诸如频繁发生的吹灰器机械故障(如卡涩等)、运行中停转、自动程序中断、超时报警、调节系统失灵、阀门误动等故障大大增加了电厂维护检修人员的工作量。

而声波清理系统基本属于免维护。

6清灰机制与效率、环保之间的矛盾

为了将锅炉排烟温度控制在许可的范围内以保证机组的效率达到所期望的水平，在运行中须对锅炉的受热面进行吹灰。尤其是在燃烧高灰份的煤种时很容易发生受热面的沾污最终导致锅炉排烟温度的上升。受热面沾污后整个炉膛的热交换会向后推移，引起燃烧工况、减温水量和辅助设备的自用电耗等将发生变化。

蒸汽吹灰时，将改变锅炉受热面吸热量分配份额，将引起蒸汽参数波动、锅炉运行安全等一系列的问题。

蒸汽吹灰需消耗大量的昂贵的吹灰介质，出于运行费用的原因，锅炉的受热面不可能随时都保持清洁，而必须以一定的周期对受热面进行吹灰，以尽可能降低吹灰操作和沾污引起的机组效率降低的总的费用。这里必须注意一系列设备特定的边界条件如吹灰器的单位蒸汽耗量、材料的极限温度或炉膛的火焰稳定性等。在实际运行中要利用一个整体的吹灰程序来综合考虑这种相当复杂的关系。经常还必须承受额外的费用和一些运行限制条件，尽管采用状态吹灰是可相对避免这种情况的。在采用蒸汽吹灰时要对蒸汽本身的成本和受热面冲蚀引起的费用与排烟损失相比较。所确定的吹灰程序还必须得到不断的更新，以使与不断变化的燃烧和沾污情况相适应。

上述为蒸汽吹灰机制与锅炉效率关系相当复杂的一面。

传统的蒸汽吹灰模式给环保带来的负面影响不容忽视，下面将简要阐述。

效率（节能）与环保在锅炉运行上的矛盾，在于吹灰的同时，亦增加了悬浮粉尘粒子的排放。在环保与节能过程中，传统蒸汽吹灰主要考虑每天吹灰次数和吹灰时间长短的可行性与实际局限性。传统蒸汽吹灰一般都限制在每班（8小时）一次，也有规定每天吹一次。

因此，蒸汽吹灰每天粉尘排放都有几个高峰期；除尘设备的设计一般都有充足容量处理吹灰所造成的排灰高峰量。但随着设备在运行中的变动（如除尘效率下降、煤质变化等）或故障，电除尘处理粉尘的富裕量有限时,将引致吹灰期内的排灰高峰不能全被除去而使出口含尘量显著上升，甚至可能超标,污染环境。

而声波清理技术系统有利提高锅炉效率和改善环境。

7 蒸汽吹灰与锅炉设备安全之间的矛盾

燃煤锅炉上最常见的两种磨损现象是飞灰磨损和吹灰器（指以蒸汽或压缩空气为介质）吹灰磨损，吹灰造成的磨损随着下列条件而有不同：吹灰器种类、管子与吹灰器距离、吹灰器的操作方式及其周期、吹灰器维修状况等。

蒸汽吹灰器吹损吹爆受热面原因分析：

从诸多电厂受热面被吹损的情况分析，吹灰器枪管进入炉内，吹灰喷嘴长时间对着受热面某一部位吹，是导致该部位管壁减薄直至泄漏的直接原因；而吹灰过程中吹灰器故障卡涩和退出不及时，吹灰器在不投运时蒸汽泄漏，未及时发现而吹损受热面管子等造成锅炉爆管也屡见不鲜。

有些电厂省煤器吹灰器由于其吹灰枪管有一半在不投运时也处在炉内，也就是其喷嘴始终对着周围的省煤器，吹灰器的提升阀内漏可直接造成省煤器吹损、爆管。

如果蒸汽吹灰器的投入与否不是根据受热面的沾污程度，或吹灰的频率太多，不但不利于受热面的保护，相反可能会造成受热面的损坏。尤其是已经有磨损的受热面在吹灰器的作用下磨损的过程会得到加速。另外还需要考虑的是，蒸汽吹灰时，烟气中的颗粒会大大加强对清扫过程的效果，同时也加强了磨损的负面作用。但如吹灰时间间隔太长，会严重影响吹灰效果，降低锅炉热效率。

由此可见，根据锅炉运行情况存在一个最佳的吹扫周期。最佳吹扫周期可由吹扫后排烟热损失的下降与吹扫介质损耗之间的比较来确定。

此外,蒸汽吹灰过程中,烟气中的水蒸汽分压力提高,从而提高了烟气露点温度,加剧空预器低温受热面堵灰和腐蚀。当燃用高硫煤时，此问题更为严重。

而声波清理系统无上述现象，本质安全。

声波为点声源、球形波、全方向，全方位影响沉积物聚集，防止和延缓积灰板结。同样大小的清灰空间，声波清灰比机械式清灰设备节省投资50%且运行成本大大降低。

声波频率已避开锅炉设备固有频率，声波清灰对炉体及附件不会产生有害影响，且炉体部件不会产生任何破坏性应力。

声波清灰器安装在烟尘入口和出口处可以减少设备的入口含尘量，增大烟尘流通量，提高热交换效率。

声波在炉膛内，能有效破解包容在燃料团与水冷壁周围的流动附层，对燃烧颗粒具有催燃作用，从而提高了燃烧效率。