Оценка затухания акустических волн в газодисперсных потоках в котлах тепловых электростанций

Abstract

Представлен анализ физических механизмов затухания акустических волн в потоке запыленного газа. Сделаны сравнительные оценки возможной степени влияния различных механизмов затухания акустических волн в запыленном газовом потоке на эффективность звуковой очистки запыленных поверхностей оборудования в газоходах тепловых электростанций. Рассчитаны коэффициенты затухания волн в потоке дымовых газов и у твердых поверхностей в широком диапазоне частот акустических волн. Затухание волн в запыленном газовом потоке при относительно низких частотах заметно превышает затухание акустических волн в чистом газе. Расчетами подтверждено наличие аномального затухания волн на частицах в диапазоне размеров РМ10 (< 10 мкм). Проведены вычисления с целью учета полидисперсности пылевых частиц на основе реального распределения частиц летучей золы по размерам за топками угольных котлов тепловых электростанций. Выполнены численные оценки изменения звукового давления акустических волн в инфразвуковом диапазоне в запыленном газовом потоке.

Наведено аналіз фізичних механізмів згасання акустичних хвиль у потоці запиленого газу. Зроблено порівняльні оцінки можливого ступеня впливу різних механізмів згасання акустичних хвиль у потоці запиленого газу на ефективність звукового очищення запилених поверхонь обладнання в газоходах теплових електростанцій. Розраховано коефіцієнти згасання хвиль у потоці димових газів та у близькості до твердих поверхонь у широкому діапазоні частот акустичних хвиль. Згасання хвиль в запиленому газовому потоці при відносно низьких частотах помітно перевищує згасання акустичних хвиль у чистому газі. Розрахунками підтверджено наявність аномального загасання хвиль на частинках у діапазоні розмірів РМ10 (< 10 мкм). Проведено обчислення ступеня згасання акустичних хвиль для полідісперсних пилових частинок на основі їх розподілу за розмірами за топками вугільних котлів теплових електростанцій. Проведено чисельні оцінки зміни звукового тиску акустичних хвиль в інфразвуковому діапазоні у запиленому газовому потоці.

The analysis of the physical mechanisms of attenuation of acoustic waves in the dusted gas stream is presented. The comparative assessment of the impact of various possible mechanisms of attenuation of acoustic waves on the effectiveness of sound cleaning of dusted surfaces of equipment placed in the ducts of thermal power plants was made. Wave attenuation coefficients were calculated, in the flow of flue gases, and at vicinity of solid surfaces in the wide frequency band of acoustic waves. Attenuation of waves in a duståd gas flow at relatively low frequencies is significantly higher than attenuation of acoustic waves in the clean gas. Calculations confirmed presence of anomalous attenuation of acoustic waves by the dust particles suspended in a gas flow in a range of sizes PM10 (< 10 ìm). Calculations were performed to account polydispersity of dust particles, based on of the actual distribution of fly ash particle size distribution downstream the boiler of coal-fired thermal power plants. Numerical evaluation was performed, on the changes of the sound pressure of acoustic waves in the infrasonic range in a dusted gas stream.