原永泰 中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司 710054
陜西恒源電廠CFB鍋爐風(fēng)機(jī)、風(fēng)道振動(dòng)噪聲治理及效果
原永泰 中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司 710054
該文介紹了陜西恒源電廠二次風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道振動(dòng)及噪聲治理過(guò)程,分析了振動(dòng)及噪聲產(chǎn)生的原因,并提出了問(wèn)題的解決方法。
風(fēng)機(jī);風(fēng)道;振動(dòng);噪聲
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對(duì)生活、工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高,繼垃圾、污水之后,噪聲污染就成了一個(gè)主要問(wèn)題。陜西恒源電廠2 X25 MW機(jī)組循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)風(fēng)機(jī)本體及風(fēng)道的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題明顯,嚴(yán)重影響了周圍工作環(huán)境。治理前,風(fēng)機(jī)設(shè)備周圍的噪聲平均值為103dB(A),風(fēng)道周圍的噪聲平均值為106dB(A)。風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道局部振裂。
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的仔細(xì)觀察、測(cè)量和分析,發(fā)現(xiàn)噪聲的產(chǎn)生主要有風(fēng)機(jī)和風(fēng)道兩個(gè)方面:
1)風(fēng)機(jī)的噪聲主要是由于風(fēng)機(jī)本體的振動(dòng)、葉片以及風(fēng)機(jī)出口的高速氣流所致,加上傳動(dòng)部件如電機(jī)等產(chǎn)生的噪聲疊加而成。
2)風(fēng)道的噪聲主要是由于風(fēng)道振動(dòng)所致:
a、風(fēng)機(jī)振動(dòng)傳遞到風(fēng)道,形成共振。(風(fēng)機(jī)出口與風(fēng)道相連接處采用的是金屬波紋補(bǔ)償器。)
b、二次風(fēng)機(jī)出口流速較高,風(fēng)道內(nèi)的空氣流場(chǎng)不穩(wěn),造成風(fēng)道振動(dòng):風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速為38m/s;風(fēng)道風(fēng)速12m/s。
c、加強(qiáng)筋的固定存在問(wèn)題,焊點(diǎn)的間距過(guò)大,未能很好地限制風(fēng)道的振動(dòng)。(風(fēng)道為壁厚4mm的鋼板,加強(qiáng)筋每400mm一圈。)
d、固定支點(diǎn)的剛性不好,風(fēng)道整體有較大的振動(dòng)。
在流場(chǎng)不均勻的情況下,氣流的渦流產(chǎn)生的內(nèi)部壓強(qiáng)是一個(gè)不規(guī)則的脈動(dòng)壓強(qiáng),脈動(dòng)壓強(qiáng)作用到風(fēng)道壁面上的力是不斷變化的,這種不斷變化的力引起了風(fēng)道壁面的振動(dòng)。如果風(fēng)道壁厚設(shè)計(jì)過(guò)薄,同時(shí)支撐或固定不太合理,就會(huì)引起風(fēng)道的強(qiáng)烈振動(dòng),風(fēng)道薄表面的面積越大,表面的膜性振動(dòng)強(qiáng)度也越強(qiáng)。
風(fēng)機(jī)本體的振動(dòng),通過(guò)固定的連接,傳遞到風(fēng)道,雖有金屬波紋補(bǔ)償器來(lái)消除部分振動(dòng),但由于其固定支點(diǎn)的剛性不夠,整段風(fēng)道仍然有較大的振動(dòng)。
針對(duì)上述噪聲產(chǎn)生的原因,治理過(guò)程中采取了以下措施:
1)對(duì)風(fēng)機(jī)本體加裝風(fēng)機(jī)隔聲罩:隔聲罩能有效地隔離風(fēng)機(jī)機(jī)殼及進(jìn)出口部分風(fēng)道的噪聲和電機(jī)等其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的噪聲。
(1)整個(gè)隔聲罩為封閉組合結(jié)構(gòu),由鋼架及隔聲元件組成。安裝、拆卸方便;
(2)隔聲罩將整個(gè)風(fēng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完全罩在里面,并且整個(gè)隔聲罩依靠鋼架牢固與地面固定,隔聲罩的鋼架與風(fēng)機(jī)本體沒有任何剛性連接,有效地避免了聲橋的傳聲;
(3)隔聲元件由優(yōu)質(zhì)的吸聲材料、包敷材料及具有最佳孔徑、最佳穿孔率的穿孔鋼板組成,并在隔聲元件的鋼板內(nèi)壁布設(shè)了一層特制的高分子阻尼減振層,有效地避免了共振及吻合效應(yīng);
(4)風(fēng)機(jī)隔聲罩的設(shè)計(jì)充分考慮了風(fēng)機(jī)本體的檢修要求,在保證隔聲量的前提下,力求使檢修、巡檢方便。同時(shí)外形漂亮美觀;
(5)為了保證風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行在隔聲罩上設(shè)置了通風(fēng)消聲器與通風(fēng)風(fēng)機(jī)、及照明系統(tǒng)。
2)對(duì)隔聲罩外的出口風(fēng)道進(jìn)行處理。
二次冷風(fēng)道如下圖。
(1)隔離震源:
風(fēng)機(jī)出口處,如圖中所示標(biāo)號(hào)“1”處,將原來(lái)的金屬波紋補(bǔ)償器改為柔性織物補(bǔ)償器。減輕風(fēng)機(jī)本體的振動(dòng)對(duì)風(fēng)道的影響,并在補(bǔ)償器后加裝固定支架。
(2)改善氣流:
將圖中標(biāo)號(hào)“2”的擴(kuò)散管改為偏心擴(kuò)散,其擴(kuò)散方向同風(fēng)機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)方向,即風(fēng)機(jī)出口氣流的方向。重新設(shè)計(jì)安裝導(dǎo)流板,改善內(nèi)部流場(chǎng),減小內(nèi)部壓力波動(dòng)。
(3)合理配置支吊架:
在圖中標(biāo)號(hào)“4”處開始變徑,使其高度與空氣預(yù)熱器入口的高度相同。去掉標(biāo)號(hào)“3”處的變徑管,在此位置加裝金屬波紋補(bǔ)償器。處理后,即可在空預(yù)器入口風(fēng)箱上設(shè)固定支架。
(4)優(yōu)化設(shè)計(jì),防止共振:
在原來(lái)風(fēng)道震裂的部位加裝補(bǔ)償器,釋放應(yīng)力。處理薄壁風(fēng)道,增焊加強(qiáng)筋,同時(shí)對(duì)風(fēng)道加貼阻尼層、吸聲層和隔聲層;對(duì)風(fēng)道的固定支點(diǎn)進(jìn)行重新加固。
陜西恒源電廠有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)試,噪聲測(cè)試儀器:A WA6270,噪聲78.4 d B(A)。并且風(fēng)道振動(dòng)大大減輕。
(1)通過(guò)以上分析,說(shuō)明陜西恒源電廠二次風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行的噪聲及管道振動(dòng)治理是成功的,治理結(jié)果是令人滿意的。
(2)如條件允許,對(duì)一些設(shè)備如人孔門、閘板門及風(fēng)機(jī)入口消聲器等進(jìn)行必要的處理,噪聲治理的效果將更加顯著。
(3)對(duì)于類似工程,設(shè)計(jì)風(fēng)道時(shí)除了滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)考慮到系統(tǒng)的特殊性,風(fēng)道盡可能采用較厚鋼板制作,重視風(fēng)道的固定支撐,以最大程度地減小風(fēng)道的振動(dòng)。
[1] 風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲測(cè)量方法.GB2888-91
[2] 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.DL5000-2000
10.3969/j.issn.1001-8972.2010.12.068