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锅炉蒸汽小孔消音器在发电厂的使用经验
发布时间:2023/10/27 点击次数:335

锅炉蒸汽小孔消音器在发电厂的使用经验
 

      锅炉蒸汽小孔消音器在火电厂得到了广泛使用。实用经验表明,用小孔消声技术焙理排汽噪声的效果良好,而小孔消声塞在其结枸设计、制造工艺及舍理选用尋方面则经历7一个逐步发展辻程。介绍了锅炉蒸汽小孔消音器在产品完善化方面的经验;在总结多年被计、制造和声型经验础上,还提岀.了一些新前见解。
      火力发电厂的锅炉点火及超压排汽,安全阀排汽,吹扫蒸汽管道排汽等都具有压力高、流量大的特点.高压蒸汽排放时产生的空气动力噪声是环境噪声中的强声源,可达160dB<A)左右。通过频谱分析,由排汽口喷射出来的高速汽流其峰值出现在1?2kHz频带范围内,这一頻带恰是入耳敏感的区域,对人体危害很大,必须对其进行有效的治理。电力部《火力发电厂设计技术规程》规定:向空排放的锅炉点火排汽管应装设有消声器,锅炉安全门排汽管可装设消声器。随着国民经济的发展,对环境保护还会提出更高的要求。目前在人口稠密区,离风景旅游区近的部分电厂全部安全阀均装设了消声器。在国际上,在多数设计规范中要求安全阀装设消声器,而对其它排汽系统,当连续排汽时间'超过5min时,即应在排汽口装设消声器。多年来,火电厂广泛应用锅炉蒸汽小孔消音器,并在技术上取得了一定的发展,在设计、制造、使用方面取了一定的经验。
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锅炉蒸汽小孔消音器在发电厂中的应用概况
      80年代初期研制成功工业用的小孔排气(汽)消声器。由于锅炉蒸汽小孔消音器具有消声量大、体积小、重量轻、性能稳定、安装简便等特点,在综合性能方面远优于传统的阻抗型消声器,很快被发电厂广泛采用。锅炉蒸汽小孔消音器先被成功地用于锅炉向空排汽以及安全阀排汽的噪音治理.
      此后,锅炉蒸汽小孔消音器又成功地应用于新建机组投产前、机组大修后的蒸汽管道清扫,排污扩容器、除氧器.减压减温器排汽,热网排汽及空压机排气等设备的噪声治理0在石化、冶金等行业中咎种气体向空排敢的噪声治理方面也得到了良好的效果。实测结果证实,锅炉蒸汽小孔消音器的消声效果良好,向空排气消声器消声量一般可达35+5dB(A).安全阀消声器消声一般可达25±5dB(A),其消声性能优于国外现有的排汽消声器,也优于国内其它类型的排汽消声器。
      使用
锅炉蒸汽小孔消音器有效地降低了排汽噪声改善了发电厂及周囿地区的环境。但同时需指岀,小孔消声器在结构设计、制造工艺等方面经历了一个从幼稚到成熟的发展过程。我国早期生产的一些锅炉蒸汽小孔消音器(包括以前有的厂仍按早期图纸生产的产品)在華构设计上不够成熟,在使用过程中出现过诸如/纹、防爆膜抵于设计压力时误动作及个别消声器下掉的事例,给电厂的正常生产带来了一些不心要的困扰。作为小孔消声器大的供应商华东电力设备制造厂,对于早期产品所暴露的问题进行了精心研究和组织攻关,实现了产品的完善化。近年来所提供的锅炉蒸汽小孔消音器产品已完全达到了高效、安全、可靠的要求。
2锅炉蒸汽小孔消音器结构的完善化
2.1产品的系列化
     
锅炉蒸汽小孔消音器的设计可以归结为排汽消声器和安全阀消声器两大类。PCV阀(ERV阀)消声器的设计与安全阀消声器相同。在布置方面多采用立式布置,根据用户的需要也可采取卧式布置。在消声器与排汽管的连接方式上有将消声器直接与排汽管焊接的直接焊接方式和采用密封结构,将排汽管与消声器间接联接的方式。
2-1.1锅炉排汽消声容
     
锅炉蒸汽小孔消音器的设计排量根据用户需要确定,排汽系统所能排出的大排量由蒸汽初参数、管道结构参数(阻力系数.管道长度、内径及阀门、管件的结构)决定。排汽消声器的设计排量大于或等于排放管系的大排量时,按全流型消声器进行设计。反之,在消声器内部就要装设控流装置,这类消声器称为控流型j肖声器。消声器制造厂为了方便用户选型,对钵汽消声器进行了系列化工作,每一种消声器只适合一定的蒸汽参数与结构参数范囿,由于管道系统布置不同、阀门的阻力系数也不同,为了保证消声器的排量及安全作用,一般应由制造厂根据用户的蒸汽参数及管道系统的结构参数进行核算,对于控流型消声器,当排汽系统的阻力超过一定范围,就应调整控流装置的通道面积。
2-1-2锅炉安全阀消声器
      锅炉安全阀消声器的设计应满足在安装消声器后不影响安全阀正常工作的要求,即不影响安全阀的排量.不影响安全阀的开启与回座压力。对于直排系统不应增加安全阀阀室压力.,对于带疏水盘的承插结构的排汽管道.经过反喷计算在蒸汽排放时疏水盘处不应发生因装设消声器而引起蒸汽反喷。疏水盘是否发生蒸汽反喷与排汽管系统的设计及配装的消声器均有关系,两者应综合考虑.无论用阻抗型或小孔型消声器只要设计合理均可做到不改变疏水盘处原有工况。安全阀消声器工作条件差,具体表现在安全阀动作时加载速度快,消声器受力因素复杂,瞬态力大等方面。这些在设计中应予充分考虑。
2.2锅炉蒸汽小孔消音器小乳直程的选择向題
     
锅炉蒸汽小孔消音器的消声效果与小孔直径有关.直径减小可使消声量增加,但孔径过小则消声器的体积要增大且会给加工带来困难,微小的孔还容易堵塞。工程中通常采用的小孔直径为l~3mmD孔径的选择应综合考虑锅炉蒸汽小孔消音器的使用特点、安装高度、消声量、安全性及消声器的结构因素。如果需要,还可适当加大孔径,并相应地降低消声筒的内驻压力,仍可得到一定的降噪效果,如安全阀消声器和吹管消声器就选用较大的孔径。
      以往担心锅炉蒸汽小孔消音器经多年使用会造成小孔堵塞,从而影响气(汽)体的排放或造成消声筒内压力升高,在安全方面会发生问题.在火力发电厂使用条件下,分析可能造成小孔堵塞的原因:其一是消声筒体锈蚀,对此推荐采用焊接性能良好的耐热不锈钢作为消声筒体材料;其二是管道内存有异物,主要是焊渣进入消声器造成小孔堵塞,所以在消声器安装前应进行认真吹管以清除管内焊渣及杂物。对于吹管不方便的管道在安装前应拟定有效的措施.如对所装管道事前进行彻底清理,焊口采用氧弧焊打底等以保证管道内部清洁。排汽消声器的管道一般较长,积存杂物的因素较多,因此好将其设计成具有可拆卸的结构型式,使之便于处理。制造厂曾组织人员对用户进行过广泛调查,证实只要用户按要求进行安装,消声筒开孔直径在2?3mm,以不锈钢制成的消声器经多年运行后检査没有发现消声筒上的小孔有堵塞现象,可以长期安全地使用。
2.3小孔间距
      锅炉蒸汽小孔消音器的设计应考虑小孔间距的影响。间距过小.小孔喷注汇合就过早,一部分超声频带的能量又转回成可听声,会使消声效果降低;间距过大.会造成消声器体积增大,影响其经济性。
2.4結构强度设计
     
锅炉蒸汽小孔消音器的结构设计与消声器的安全性和可靠性关系很大,由于消声器,特别是安全阀消声器如前所述工作条件差,消声器需反复承受内压力,热应力及瞬态冲击力而处于复杂受力状态,故合理的结构形式及必要的强度贮备乃是结构设计的关键。
2.5关于锅炉蒸汽小孔消音器与排汽管的联接方式
      由于锅炉蒸汽小孔消音器具有体积小、重量轻I其重量,体积仅为阻抗型消声器的呢),便于消声器直接与排汽管焊接,这种联接方式具有以下优点:
      2.5.1
锅炉蒸汽小孔消音器的重量可由管道支架承受,不必另设将消声器固定于炉顶〈或锅炉钢架)的支架,结构简单,减少了设计、安装的工作量.并可节省大量钢材。
      2.5.2由于装设锅炉蒸汽小孔消音器可以不另设支架.对于原有排放管系变动小.故特别适合于未装消声器的在役机组的排汽噪声的治理o
      2.5.3釆用直接联接方式,排汽管的水平与垂直方向的位移可不受限制。采用密封结构的间接联接方式,联接管与锅炉蒸汽小孔消音器分开.此时.排汽管垂直方向可吸收较大的位移,但对水平方向的位移限制较严。
      2.5.A采用直接联接方式对于排汽和采用直排方式的安全阀管系,由于装消声器后蒸汽喷射方向改为圆周方向的均匀喷射.其出口反力相互平衡.改善了管道的受力状况。对于带疏水盘的安全阀管系.装消声器后排汽管固定点垂直方向的受力比空管排放时要増加一些.但绝对数值不大,由于排故管固定于锅炉钢架.在技术上也是容易处理的。对采用间接方式连接的消声器,虽在静态时排汽管不需支撑筒体重量.但在排放时联接管受到一定的向下推力,消声筒将受到等同的向上推力。
2.6关于装设外軍
      对于风载荷大的用户.为了增加消声器的稳定性建议增设外罩(或加装揽风绳)。增加外罩后改变了汽流方向也可提高消声效果。用户提岀上述要求,制造厂应予满足。
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锅炉蒸汽小孔消音器产品质量管理的完善化
      为了保证消声器的质量,在产品制造过程中应有完善的质量保证体系。在加工过程中应加强工艺管理,严格工艺纪律。焊接是消声器制造过程中重要的工艺环节。由于不锈钢具有导热系数小.线膨胀系数大.一次结晶发达.在焊缝中容易形成粗大奥氏体晶粒的特点,容易形成焊接裂益。所以对于焊接.尤其是不锈钢及异种钢的焊接应采取合理的,经过工艺评定的焊接规范施焊。对于焊缝的无损探伤长度及合格级别应符合产品技术条件的要求。
      我厂锅炉蒸汽小孔消音器由电力部业化是点生产已超过。年,其设计、制造的产品已超过280台。尽管早期的产品曾经发生过一些问题,但在电力设计单位及有关电厂的大力配合下,经过研究设计人员的努力,对产品进行了多次改进:如排汽消声器由多级降压改为单级降压;取消了容易发生问题的支座垫板,简化了设计结构;安全阀消声器的结构采用可靠性设计,増加锅炉蒸汽小孔消音器的稳定性和抗冲击能力;解决了安全阀消声器在开式系统上疏水盘容易发生蒸汽反喷的问题。这些均使产品的性能得到了改善,安全性得到保证.现行的消声器系列产品受到了设计、安装单位和用户的好评。

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