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《南京日报》:南京企业研制出神奇“大喇叭”
2015-06-18 16:07:14

能发出共振频率 清洗电厂锅炉设备污垢

本报通讯员 邹怡然

 

      走进南京常荣噪声控制环保工程威尼斯官网的工厂,宛如进入了一个巨人国的喇叭世界:在这里,喇叭造型各异、长短不一,最大的有好几层楼高,小的也有五六米长。这些喇叭可不是乐器,而是电厂锅炉设备里的“保洁员”,“吹响”它们,就可以通过声音的共振把设备中的灰尘污垢清理干净,提高热交换率,为电厂创造上千万元的价值。

       这项技术拥有2项发明专利和2项实用新型专利,并于今年9月通过了国家能源局组织的科技成果鉴定,鉴定委员会认定该成果达到国际领先水平,填补了国内空白。

       航天实验中萌生的创新成果

       南京常荣噪声控制环保工程威尼斯官网总经理张荣初介绍,火力发电厂依靠汽轮机驱动发电,原理是锅炉烧煤产生高温蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机内推动叶片转动,带动发电机发电。但是高温蒸汽产生过程中,也顺便产生了粉煤灰等物质,并滞留在锅炉设备中形成积灰、结垢和结焦;同时,还对外排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体。

       为了避免设备积灰、结垢、结焦,国内电厂通常采用蒸汽吹灰器来“吹灰”。但蒸汽有很强的方向性,“打扫”时存在卫生死角,管道的背面、旮旯吹不到,时间长了,设备热交换效率大大降低,还容易造成堵塞,导致被迫停炉。

       利用声音来清理灰尘的想法,萌生于2007年。当时,张荣初的公司一直在从事航天领域的噪声实验工作。卫星、导弹等空间飞行器发射前,都必须进行高强度的噪声实验,以检测系统零件的稳定性。在一次次的模拟试验中,他们发现,实验室墙壁涂层经常严重剥落,用一段时间后必须重新涂抹。高强声竟然蕴藏着如此大的能量?受此启发,他们以航天技术为基础,自主研发了“可调频高声强声波吹灰器”。

        喇叭模仿的竟然是“人声”

       利用声音的共振来清除污垢,理论上可行,实际操作并不简单。锅炉里的污垢品种不少,有积灰、结垢,还有顽固的结焦。一个频率的声音只能引发一种污垢的共振,因此国内不少企业虽然也在研发声波吹灰器,但始终不能解决“一网打尽”的难题。

       张荣初想到了人类的声音。人类的发声频带是自然界较宽的,可以发出不同的语音声波。受此启发,张荣初研发出一套完全模拟人类咽喉发声系统的“可调频高声强声波吹灰器”。这套设备可在10-10000赫兹间自由调节,最高超过160分贝,声功率突破3万瓦,可以在很宽的频带范围内韧尼斯官网庋≡裼氩煌夜附泄舱竦钠德剩蒙梢韵蛩拿姘朔窖苌洹⒎瓷洌蘅撞蝗氲奶氐悖鞑课坏幕摇⒔峁负徒峤骨宄删唬沟紫鹆舜祷宜狼

       记者了解到,“可调频高声强声波吹灰器”发出的声音已经达到160-170分贝,相当于上百辆汽车同时轰鸣,会不会产生噪音污染?

       张荣初笑着解释,这种设备虽然能发出很大的声音,但对人却几乎没有影响。首先,自然界的声音都是宽频范围的,人类经过多少年的进化,人耳已经习惯于听宽频声音,对“单频声”已经不敏感。这种设备用的可调频发声技术,发的正是单频声音。 

        其次,喇叭是在锅炉内工作,经过炉壁隔离等措施传到外面时,噪音不超过85分贝,符合国家的相关环保标准。

       经济效益、社会效益巨大

       由于声波清洁效果好,锅炉设备的效率大大提高,给电厂带来了巨大的经济效益。

       张荣初给记者算了一笔账:以一台300MW机组锅炉每年运行6500小时为例,若全部安装可调频高声强声波吹灰器,每年节省的煤、电等成本,可达900多万元。如果电力行业全部安装这种设备,那么威尼斯官网国电力行业的年节煤潜力是2000多万吨,相当于新发现了一个年产达2000万吨级的煤矿。污垢清理干净了,锅炉设备中的脱硫脱硝设施运行效率也跟着提高,电厂二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放随之减少。

       记者了解到,这种产品目前已经在华能沁北发电有限责任公司等多家电厂成功应用,并于上个月通过了国家科技部科技型中小企业技术创新基金项目的验收。

       本报记者 张希

 

     (来源: 南京日报 2011年12月14日A3版)

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