為了提高鍋爐的熱效率，需要在鍋爐爐膛和煙道內(nèi)布置一系列熱交換器（如過熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等），但燃料燃燒產(chǎn)生的部分灰塵會(huì)附著在熱交換器表面，還有一些塵粒在高溫狀態(tài)下成熔融狀黏附到換熱器表面并逐漸形成堅(jiān)硬的焦渣層，嚴(yán)重影響了換熱表面的熱吸收。在一般情況下，潔凈換熱器 的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)在46.5～58.1W/（m2 ·℃）之間，但積灰、結(jié)焦以后的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)只能達(dá)到0．0581～ 0．1160W/（m2·℃）。因此，積灰、結(jié)焦后鍋爐的出力下降，燃料增加，熱效率降低。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著火電廠裝機(jī)容量不斷刷新紀(jì)錄，資源日漸緊張， 作為火力發(fā)電機(jī)組主要燃料的燃煤質(zhì)量越來(lái)越差，鍋爐各換熱器積灰情況日益加重。為提高電廠熱效率，保證電廠安全生產(chǎn)，總結(jié)和研究國(guó)內(nèi)外聲波吹灰器具有重要意義。

鍋爐積灰結(jié)渣的原因十分復(fù)雜，既與使用的燃料相關(guān)，也與鍋爐的燃燒狀況相關(guān)。劣質(zhì)煤灰分大，含硫量高，積灰、結(jié)焦現(xiàn)象明顯多于煤。鍋爐內(nèi)的燃燒狀態(tài)也會(huì)影響換熱器表面的灰渣性質(zhì)。

（1）在鍋爐爐膛內(nèi)部溫度較高（1500℃以上），煙氣中熔融、半熔融狀態(tài)的顆粒黏附在換熱器表面，形成結(jié)焦、結(jié)渣層，煤中含的Ca,K，Na，F(xiàn)e等分子生成堿性氧化物與SO3反應(yīng)生成復(fù)合硫酸鹽吸附在換熱器表面，不但加劇了焦、渣的形成，同時(shí)復(fù)合硫酸鹽會(huì)引起爐膛水冷壁的高溫腐蝕。

1. 在爐膛出口的屏式過熱器及高溫過熱器、高溫再熱器區(qū)域，煙氣溫度稍低（700～1100℃），不會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦、結(jié)渣現(xiàn)象，但由于煙氣中的堿性氧化物仍然會(huì)與SO3反應(yīng)生成復(fù)合硫酸鹽， 黏附在換熱器表面后會(huì)持續(xù)黏結(jié)煙氣中的灰粒而形成高溫?zé)Y(jié)灰，因這部分區(qū)域的換熱器管壁溫度高于水冷壁，存在更嚴(yán)重的高溫腐蝕。

(3)在尾部豎井煙道區(qū)域煙氣溫度已低于700℃，煙氣中攜帶的飛灰都已為固體顆粒，此部分積灰為松散型積灰，但在空氣預(yù)熱器低溫段，由于壁溫接近或低于煙氣露點(diǎn)，煙氣中的硫酸蒸氣會(huì)凝結(jié)在壁面產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)會(huì)黏結(jié)煙氣中的灰粒并與其中的金屬氧化物反應(yīng)生成硫酸鹽，zui終形成低溫黏結(jié)灰。 顯然，高溫區(qū)的結(jié)焦、結(jié)渣層中溫區(qū)的燒結(jié)性積灰，以及空氣預(yù)熱器低溫段的低溫黏結(jié)灰較難清除；低溫區(qū)的松散型積灰則容易去除，但其熱阻zui大，對(duì)鍋爐熱效率影響zui大。

換熱器積灰結(jié)焦引起的主要負(fù)面效果如下：

（1）降低鍋爐熱效率，換熱器積灰、結(jié)渣后，會(huì)使鍋爐排煙溫度抬升，zui高可抬升20—30℃，甚至更高，而鍋爐排煙溫度每增加10℃，鍋爐熱效率就降低1%左右。

（2）換熱器積灰后，使得煙氣流通面積減小，增加了排氣阻力，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電耗增加。

（3）影響鍋爐的安全運(yùn)行。換熱器結(jié)焦后會(huì)使鍋爐出力降低，同時(shí)會(huì)使?fàn)t膛出口煙溫升高，從而導(dǎo)致爐膛上部的屏式過熱器及隨后的對(duì)流受熱面產(chǎn)生積渣，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起過熱器管壁超溫，甚至爆管。空氣預(yù)熱器冷端低溫腐蝕、堵灰后會(huì)使鍋爐排煙溫度升高，一次、二次新風(fēng)沒有得到充分熱交換，引風(fēng)阻力增加，風(fēng)機(jī)電耗加大，鍋爐出力降低，嚴(yán)重時(shí)甚至被迫停爐。

為了克服積灰、積垢、結(jié)焦的不利影響，從19世 紀(jì)末開始，人們就對(duì)鍋爐換熱器進(jìn)行吹灰、除焦方面的研究。聲波吹灰器是保證鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行、提高鍋爐熱效率、節(jié)約能源消耗、減小大氣污染物排放的重要裝置，隨著國(guó)家節(jié)能減排政策要求的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)聲波吹灰器在使用過程中還存在著這樣或那樣的問題， 對(duì)于解決電力生產(chǎn)中的“癌癥”無(wú)能為力，因此，發(fā)展新型聲波吹灰器的問題已到了刻不容緩的地步。膜片式聲波清灰器以壓縮空氣作為動(dòng)力源，聲波的能量使積灰、結(jié)垢在受熱面的附著狀態(tài)產(chǎn)生分離，并使原有的積灰、結(jié)垢發(fā)生疲勞斷裂和破碎。積灰和結(jié)垢在聲波的作用下，從受熱面剝離而被一定流速流動(dòng)的煙氣帶出煙道。聲波清灰器的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)離設(shè)備本體、受熱面的本征頻率，對(duì)受熱面不會(huì)產(chǎn)生有害的共振，但對(duì)積灰和灰垢卻能十分有效地清除，并能根據(jù)積灰的物理性質(zhì)優(yōu)化控制使積灰得以及時(shí)有效地清除，長(zhǎng)期保持受熱面清潔。