QM-25型声波清灰系统设计说明书

2 声波清灰系统设计说明书 1概述 声波清灰是利用声场能量的作用，清除锅炉等换热设备烟气侧受热面上积灰的方法，是继蒸汽清灰器等清灰设备之后出现的新一代清灰技术。 声波清灰是利用了声学、振动学和疲劳学等学科的原理，把一定强度的声波馈入运行中炉体内的积灰区域，通过声能量的作用使这些区域中的空气分子与松散干燥的灰粒子产生振荡和相互碰撞，使附着在换热面上的积灰始终处于悬浮流化状态，以便烟气流将其带走，或因重力而 自动脱落。通过声波对灰渣粒子施以拉、压循环变化的载荷，当达到一定的循环应力周次数 N（ N 约 为 102 105）后，灰渣之间的结合力会因疲劳而被破坏，并随烟气流被带走，达到清灰的目的。 由北京清源亚科科技有限公司研制完成的低频声波清灰系统，声源采用100 800波 频率，声波在此频段内可自动扫描，声波波长长，振幅大，能量衰减慢，绕射与反射能力强，振动位移幅度大；作用可以达到整个空间，能在炉内产生混响，不留死角，不会产生对设备有腐蚀作用的湿气。 2规格与性能 （一）系统构成 换能器、声导管组成。发生器采用旋笛式结构，由旋笛式调制器、变频调速电机、电磁阀、压力表、过滤器、底座等组成。声导 管采用不锈钢精铸制作。 控柜由可编程序控制器、变频器、继电器等元器件组成。 3 图一 频清灰系统原理图 （二）性能特点 列宽频声波发生器技术参数： 序号 科目 技术参数 备注 1 声 压 级 150由空间 2 频 率 1003 工作介质 压缩空气 4 气源压力 5 介质消耗 6 防护等级 据用户需求选用 7 防爆等级 D D 据用户需求选用 8 安装方式 炉外安装 9 适用温度 800C 10 电源电压 220V 11 电源功率 12 重 量 5813 外形尺寸 650 420 30014 作用范围 6 10m 2 频声波清灰系统的特点 使用可感受频段的宽频声波 （ 100 800做为清灰的工作频率，对人体、设备无损害 ,同时可适用于多种灰份； 清灰有效作用 范围大，在作用范围内不留死角，达到全方位清灰； 在较宽的频率调节范围内工作。系统通过专业人员调试后，在运行中，电控系统自动控制系统声特性与被清灰面保持最佳匹配状态，清灰可达 4 到最佳效果； 系统可采用自动、手动两种控制方式控制系统发生器的工作时间、运行次序，根椐用户的不同需求，可采用不同运行方式； 体积小、重量轻、可炉外多方位安装，维护、维修不需要停炉，不占用炉内换热空间； 发声效率高，能耗少，无易损件，使用寿命长，运行费用低。 （三）控制柜技术参数 北京清源亚科科技有限公司的所有清灰产品均采用 全自动智能控制模式，其核心控制器件 （ 采用西门子技术，其余执行元件也均选用国际知名品牌的产品。设备调试完成后，用户无需再对清灰装置进行操作运行，而全部由控制系统自动完成设备的定时启动、运行，必要时用户也可切换到手动运行模式进行有针对性地强制运行。 控制系统规格： x 是否为防爆规格，非防爆型无此后缀 控制的清灰器数量（ 3、 6、 9、 12、 15 ） 换能器类别（ M、 H、 B、 P） 备注： 控制柜可支持 程 I/O 通讯协议，及其它 讯接口（选装）。 3系统安装步骤和技术要求 （一）炉墙开孔 根据最终确定的开孔位置在炉墙上开孔，开孔尺寸按工程设计书设计要求。 （二）法兰套筒安装 常是套筒与炉壁外层钢板焊接，要求整体圈焊，焊接牢固；对于外层为砖墙的炉墙，套筒与炉墙之间应填实，可用耐火保温等材料填充固定。 5 管内端与炉墙内壁平齐，中 心线应水平，法兰与炉外壁间保证足够的距离以便安装连接螺栓，并且要保证法兰螺栓孔的位置与设计要求相符。 法兰套筒安装图 （三）安装声导管 将声导管大端与炉壁上的法兰相连接，法兰接触面之间要垫石棉带或石棉板，各连接螺栓对角对称顺序拧半紧，找平声导管中心线。 （四）安装声波发生器 发生器安放到支撑架，发生器下面可放置 310调整垫板； 板高度，使发生器声波出口法兰与声导管小端法兰面贴 合，各连接螺栓孔位置一致，用螺栓连接两法兰并将螺栓拧至半紧，然后将发生器和支撑架的连接螺栓拧至半紧； 时找平，如某一位置由于平台不平等原因造成架脚与平台之间缝隙较大，须用钢板等填实后再焊接为一体； 螺栓的拧紧顺序同预紧时一致，注意拧紧力矩一致； 察两接触面有无大的变化，如变化较大，须重调垫板或发生器与支撑架的相对位置，重新找齐两连接面； 入连接螺栓 ； 对称顺序拧紧小端连接法兰螺栓各螺栓拧紧力矩一致。 6 （五）安装管路 业金属管道工程施工及验收规范“ 场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范和工程设计图纸进行安装； 装时保证主管路和支管路的管路通径、阀门规格的正确配合以及各部件的安装顺序； 求各螺纹连接处要加生料带，安装活接头时须加密封垫； 滤阀和支气管路手阀（手阀 已由用户在管路铺设中接好），各阀和相关的连接件规格型号应符合技术要求，过滤阀和电磁阀上的箭头方向要与进气方向一致。视安装处的情况需在管路系统中使用数量不等的活接头、弯头、短接管等； （六）安装电气 装时应避免大的碰撞和冲击，安放平稳，控制柜与安装基座用地脚螺栓固定结实； 制电缆要求使用屏蔽电缆）；将电缆线走穿线管或桥架、地沟从设备走到控制柜，两端留出足够长度以便接线； 于防护罩后侧的接线盒，接线盒中上端的两个接线端子为电磁阀接线端子，下端的三个端子为电动机接线端子）和控制柜接线端的相应位置，每芯电缆都应作线号标记，以便接线和检查；电缆线与接线端子应连接牢固可靠，符合有关的电气接线技术标准； 意安全，确认在电路断开的状态接线； （七）调试与操作 频声波清灰系统机械执行部分的运行由电气控制来完成。系统的运行是全自动的，除调试外，在正常工作的情况下， 一般不需要人工现场操作。 格按规定的操作程序进行操作，如启动、手动、自动关闭系统的操作步骤。用户要根据系统运行的具体情况制订本系统的操作规程。 （ 1）在操作前： 7 查控制柜引入电源是否接驳正确，无异常； 查压缩空气符合规定要求后，开启气源的手阀向每台声波发生器供气。 （ 2）开始操作如下： 上断路器 ,接通电源，失电指示灯亮； 开关于“ 置，电源指示灯亮； “运行”钮，运行指示灯亮。 （ 3）手动操作： 需要按“发生器号”按钮，若干秒后，相应指示灯亮，发生器开始工作； 按同一按钮，则关闭发生器。 （ 4）自动操作： 上述第 2 条，按“手动 /自动”按钮，“手动 /自动”指示灯亮； 后设备将按照程序设置好的顺序依次工作，无需操作任何按钮。 注意事项： 当控制柜处于自动状态时，手动按钮将不起作用； 当需要从自动状态转到手动状态时，按“复位”键，再进行操作； 手动最多只能同时工作三台，超过三台即停机，手动工作时间建议不超过5 分钟； 当某台设备报警时，查明报警原因后，按“复 位”键；排除故障后，再次启动运行； 因误操作停机，按“复位”键，再重新启动； 系统电源关闭后，必须等待断电 5 分钟后才可操作，否则可能引起人身伤害； 请按照本系统的操作说明操作，否则可能引起系统故障。 4故障现象及处理 （一）机械部分 故障现象 故障原因 解决措施 发 生 电机转动 调制器转动 电磁阀未开启 电磁阀电路故障 检修电磁阀电路 电磁阀损坏 更换电磁阀 8 器 不 发 声 清灰系统未供气 供气 调制器不转动 联轴器损坏 更换联轴器 电机不转 调制器能手动盘车 电机电路故障 检修电机电路 电机损坏 更换电机 调制器无法手动盘车 调制器内部故障 检修调制器 * 发 生 器 发 声 声强下降严重 气源压力达不到技术指标 提高气源压力达到技术指标 气源管路堵塞或泄漏 清除污物、排除泄漏 过滤阀堵塞 清洁滤网 发生器密封性能下降 紧固各密封面联接螺栓 运行噪音超标 声导管联接松动 紧固联接螺栓 外罩松动 紧固联接螺栓 调制器内部故障 检修调制器 * * 需经过特殊培训的专业技术人员维修 （二）电气部分（设备报警声 光指示说明） 故障 原因分析 处理方法 有报警声，变频器显示正常 同时启动发生器台数过多 复位所有按钮，减少发生器启动台数，重新操作 操作顺序有误 复位所有按钮，重新操作 有报警声，变频器显示故障号 启动发生器台数过多，或外部电压不稳，变频器过载 复位所有按钮 依变频器故障排除法排除后，重新启动 外部连接出错或发生器卡住导致变频器过载 检查外部电路有无短路等错误，检查发生器有无卡住 依变频器故障排除法排除后，重新操作 失电报警灯亮 声波发生器发生故障 检查外部电路有无短路等错误，检 查发生器有无卡住 外部接线短路 同上排除 变频器报警灯闪亮，有报警声，相应运行设备指示灯闪亮 ,变频器显示故障号 声波发生器发生故障 依照变频器故障排除法，排除故障，再结合上一栏排除法排除即可。 9 （三）变频器故障及排除方法 报警名称 变频器保护显示 故障原因或动作内容 过电流 速时 输出电路相间或对地短路，变频器输出电流瞬时值大于过电流检出值时 ，过电流保护功能动作，是变频器切断输出。 速时 速时 过电压 于电动机再生电流增加，使主电路 直流电压达到过电压检出值时，保护动作（过电压检出值： 40000但是变频器输入侧错误地输入过高的电压时，不能保护。 欠电压 源电压降低等使主电路直流电压低至欠电压检出值时，保护功能动作，（欠电压检出值： 20000 制动电阻过载 反馈制动电阻超过使用允许时间或比率，变频器跳闸，同时切断对电机的输出。 过载保护 电子热继保护功能探测到电机过载，变频器跳闸，同时切断输出。 接地故障 上电测试时，检测到变频器输出和电机之间的接地故障来保 护变频器。 变频器过载 为变频器主电路半导体元件的温度保护，按变频器输出电流超过过载额定值时保护动作 内置的 频器跳闸，同时切断对电机的输出。 通信异常 频器用于通讯网络的看门狗定时器超时 护动作 电机过热 热敏电阻与端口 6和 频器跳闸，同时切断对电机的输出。 故障排除方法 : 1、 过电流和过载及电机过热：检查输出线路有无虚接和断 路。检查电机有 10 无堵转，用摇表测量电机。 2、 过电压：检查输入电源。增加减速时间（参数 3、 欠电压 : 检查输入电源和输入线路。 4、 其余故障请致电我公司，由电气工程师指导解决。 我公司具有完善的服务体系，强大的售前、售后服务力量，可为用户提供全方位的及时服务。我公司对产品实行“三免”服务，即免费指导安装、免费现场工况下调试、免费保修一年，且终身提供设备配件提供维修服务。此外，我公司还可按照不同用户的特殊要求，提供用户满意的产品。 我公司为用户提供快捷的服务；用户任何的需求我们将在 24 小时内作出技术响应。 服 务热线： 010 65128794 传 真： 010 址：北京市西城区广外大街 248 号机械大厦 526A 室 邮 编： 100006 本手册规定的各项内容，敬请用户严格遵守有关规程操作，不得擅自违章运行。 本手册所提供参数和尺寸供用户参阅，我公司保留更改权利，其产品更新换代，恕不另行通知。 11 声波清灰系统 检修规范 北京清源亚科科技有限公司 O.,12 1. 安装规范 1声波清灰系统的组成： 声波清灰系统由气源设备、声波发生器、声导管、控制系统等四部分组成， 如图 示。按照电机是否防爆，系统可分为防爆型和非防爆型。 图 统示意图 13 发生器是系统的机械核心部分，它是一个整体，其外形如图 示。 声波出口 接声导管压缩空气入口电气接线出入口图 1 . 2 声 波 发 生 器1 安装前的准备： 1、出发准 备： 出发前应备好安装任务单、声波清灰器布置方案、设备安装检修手册、设备相关资料、安装记录单、安装必备工具。 注意： 清源亚科公司人员主要是负责现场的安装指导工作。 2、联系分工： 与安装任务单上的联系人员取得联系，确认安装条件，参与施工人员应详细熟悉有关资料，进行分工（设备、电气、仪表、热工）。 3、清点货物： 与厂方人员一起按照发货清单进行设备清点，认真作好清点记录，避免因为错发货和运输过程中设备破损以及配件丢失等原因，影响工作正常开展，对所发生的问题即时提出补救方案。 4、确定安装位置： 根据声波清灰 器布置方案的尺寸，确定具体安装位置，如现场有影响设备安装情况，在不影响设备使用效果情况下与用户进行协商解决。 14 1 设备安装： 1、搭设安装平台： 如果声波清灰器布置方案或现场实际需要搭设安装平台，应与用户及时联系，给出安装平台图纸，准备材料。搭设时注意焊接牢固，护拦符合要求，便于以后设备安装检修。 2、炉墙开孔： 根据声波清灰器布置方案的开孔尺寸进行，如有炉墙衬里，应尽量减少开孔对炉衬的破坏（先开一个小孔，然后再逐渐扩大）。对于电厂锅炉炉墙利用原有人孔门进行开孔，如人孔门为铸铁，则拆下原人孔门，补设 固定法兰套管用钢板，然后在钢板上开孔，如人孔门为铸钢，则直接在人孔门上开孔。 3、焊接固定法兰： 如图 示，炉壁开孔尺寸应与法兰套管相配合，套管伸入炉内与炉墙内壁平齐，套管中心线应水平。安装时法兰螺栓孔的正确位置如 A 向所示，法兰套管与炉壁牢固焊接，留出螺栓的安装空间。 图 、制作安装支架： 声波发生器安装在安装支架上，然后焊接在炉体上。安装支架的具体尺寸按照声波发生器布置方案要求现场制作，安装支架用 10#或 8#槽钢焊接，要求结实牢固，无缝隙的刚性连接，根据现场位置确定其大小尺寸。 5、安装发生器： 因为一般是在停炉时安装考虑到热膨胀问题，安装时发生器安装支架应固定在锅炉本体上为最佳（避免安装在大梁上），如此，锅炉正常工作后，出现热膨胀，但发生器及声导管跟随锅炉本体移动。发生器通过螺栓与声导管进行法兰连接（加密封垫）， 15 然后用螺栓将发生器与安装支架固定牢固。 6、安装声导管： 声导管大端安装在炉壁对应的法兰上， 法兰中间要垫上石棉带或石棉板 ,小端同声波发生器的声波出口相连接，中间要垫上聚四氟乙烯带。 声导管中心线应朝上（水平稍向上倾斜，切勿向下倾斜。 7、安 装气路： 声波清灰器气源为压缩空气，气源部分如下图示，安装时保证主气路和支气路的管路通径、阀门规格的正确配合，安装内外接头、活接头时需加生料带、密封垫。压力表安装在主气路上，表盘面应方便观察。安装完后须将管路中如焊渣等杂质吹除干净。送发生器图 1 . 4 气 源 示 意 图 8、安装控制柜： 按照声波发生器布置方案确定控制柜安装位置，安装地点必须满足控制柜的安装环境要求，控制柜需安放平稳，控制柜与安装基座用地脚螺栓固定，接地可靠。 附： 控制柜安放环境要求： 温度： 0 50C，不允许有剧 烈的温度变化。 湿度： 20 90%，不得有凝露和结冰。 振动：小于 止任何直接的冲击。 周围环境不得有灰尘、铁粉等导电的油雾、粉尘、含盐气体、有机溶剂。 周围环境不得有可燃性气体。 附近不能有可燃性材料如木材等。 控制柜周围留有足够的空间便于操作和观察。 控制柜不能置于强的电场和磁场中。 16 控制柜周围必须有良好的通风和散热条件。 9、电路联接： 按照声波清灰器布置方案要求使屏蔽电缆，电缆与电机、电磁阀、控制柜可靠连接，电缆线与接线端子连接牢固，电缆线两端应有清晰线号标志，以方便接线和检修。如果使用旧 电缆，应保证电缆绝缘可靠。 防护罩的后侧安装有接线盒，先将电磁阀控制电缆与接线盒中上端的两个接线端子联接，然后再与控制柜联接。电动机电缆与接线盒中下端的三个接线端子联接，然后再对应的与控制柜联接。 1 安装后检测： 1、线路检查： 依据接线图检查控制柜电源输入连线和控制柜输出连线是否正确，用万用表测量输入电压是否符合技术要求。用万用表测量电动机三相之间电阻是否均衡，电磁阀线圈电阻是否正常。用兆欧表或万用表高阻档检测电动机三相是否对地短路。 2、 发生器检查： 用手盘动电机连轴器，以测试发生器转动部件是 否有卡死现象。 3、 程序检查： 根据控制柜功能，逐项检查，查找问题，看是否达到设计要求。 4、 漏点检查： 通气后，检查管路各接点是否有漏气，然后开机，打开电磁阀。在发生器工作情况下，检查发生器以及声导管与发生器连接处有无漏气。 2. 调试规范 17 2调试准备： 1、调试前设备检查： 同厂方人员一同查看声波发生器气源是否符合技术要求，查看各接头处密封情况。查看各处线路是否连接完毕，测量是否符合技术要求。查看声波发生器是否安装连接完毕，发生器各处是否连接紧固，安装是否符合技术要求。用手 给电动机盘车，查看转动是否灵活。 2、调试工具、材料准备 ： 名称 用途 数量 对讲机 调试人员联络 2 万用表 检测线路 1 2变频器使用说明 1、面板操作方法：参考变频器说明书 2。 2、功能码及数据设定介绍： 在系统中，可以重新设定的功能码有 94、 在变频器运行中（有交流输出）时参数不能改变。设定时，先用 编程 /复位键 来选择编程模式 。分别介绍如下： 确定电机恒速运行的输出频率，范围 100800 第一 加速时间； 一减速时间： 设定起动至最高频率（加速）、最高频率慢降至停止（减速）的时间。 本系统一般设定为 10 秒和 300 秒 率设定： 用以选择频率设定方法。 0：面板的 增 /减键 设定； 1：电压输入端子设定 本系统中设定为 0。 运行、操作： 用以选择运行命令的输入方法。 1：端子运行（外部信号：由端子 入运行和停止命令）。 本系统中设定为 1。 2：面板操作运行（由 运行键 、 停止键 来运行和停止）。 18 高频率： 输出的最高频率可在 100 至 800围内设。 此参数可根据现场最佳工况进行调整。 一 加速时间； 一减速时间 : 设定起动至最高频率（加速）、最高频率慢降至停止（减速）的时间。 本系统一般设定为 6 秒和 300 秒 电子热继电器 1(动作值 )： 动作值：设定电子热继电器动作值。设定范围为电机额定电 流 1 子功能设定：本系统设定为 0，正转 子功能设定：本系统设定为 18，报经复位 子功能设定：本系统设定为 09，第二加减速 子功能设定：本系统设定为 05，报警 系统中，无论自动还是手动只有 1 个最佳频率工作，请根据实际情况把每台的最佳工作频率存入变频器中 2场调试： 1、空负载运转试验： 确认手阀关闭，按下“运行”， 灯闪亮。按下“ 1 号发声器 ” 观察变频器面板指示电流值是否正常， 运行 3钟后按“复位”键停止。 照以上方式依次观察 其它发生器的电流值。 2、带负载运转试验： (1) 打开各台清灰器压缩空气管路的手阀，但不要开太大，检查电磁阀之前的管路密封，若有泄露，用管钳和生料带使之密封 (注意生料带的缠绕方向 )。 (2) 依次手动运行各台清灰器，一人在控制柜处观察电流值，一人在设备处观察设备，需注意： 表指示值是否稳定。 19 3、声强调测 调测声强时锅炉处于正常工作状态。测试人员在炉子上找准一台声波发生器，将该台设备对应的变频器的最高运行频率值设为 10始是粗调，调频率时增减幅度在 2右，每调一次停顿时间约 20 秒；当观察到烟囱排烟明显变大变浓，开始细调，频率增减幅度在 z 左右，并在附近反复调几次，以找到一个准确的峰值频率并将其记录下来。 如上法测出所有的发生器的最佳频率值后，将其设定为对应变频器的最高运行频率。 3. 检修规范 3 声波发生器的检修： 3波发生器的检修： 1、 设备技术参数 ： 20 名 称 参 数 作用范围 自由声场 6m 混响声场 10m 气源类型 压缩空气 气源压强 源流量 压级（距声源 1m 处） 150源频率 100机功率 爆等级 列 ) 电源 220V 10A 50、 故障分析及排除方法 故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法 发 生 器 不 电动机转动 调制器无法 用手转动 电磁阀未开启 电磁阀电路故障 检修电磁阀电路 调制器转动 电磁阀损坏 检修电磁阀 气源阀门未开 打开气源阀门 调制器不转动 联轴器柱销切断 更换柱销 21 发 声 电动机不转动 调制器 电动机电路故障 检修电动机电路 能用手转动 电动机损坏 更换电动机 调制器故障 检修调制器 发 生 器 发 声 声强下降严重 气源压强达不到技术指标 提高气源压强 达 到技术指标 气源管路污物堵塞或泄漏 清除污物、解决泄漏 过滤阀堵塞 清洁阀芯 密封不好 紧固各密封面联接螺栓 压力表总有 压力指示 电磁阀 常开 杂质卡住