浅谈锅炉冷风道振动原因分析及处理措施

浅谈锅炉冷风道振动原因分析及处理措施

桑养宏

金川集团股份有限公司热电分公司 甘肃省金昌市  737100

摘要我公司热电站锅炉冷风道振动较大，对风机正常运行造成很大危胁。针对这一情况，通过对风机管道振动的原因深入分析，提出了在风道内壁加装钢板支撑和导流的解决方案，实施改造后，收到良好效果。

关键词冷风道支撑板频率振动导流

Analysis and treatment measures of boiler cold air

channel vibration

Jinchuangoup Ltd. Thermo Electon Corporation     Yanghong Sang

Abstract   Our company thermal power station boiler cold ail channel vibration,caused great thrert to normal operation of wind turbines.In view of this situation,through the analysis of the reason of vibration on the blower pipeline,installation of steel support and guide of the proposed solution in the inner wall of the air duct,the implementaion of transformation,and received good results.

Keywords  The cold air duct，support plate，frequency，vibration, persion

1  前言

我公司热电站160t/h锅炉配置两台鞍山风机厂生产的 G4-73№14.5D机翼后倾离心式送风机，风量 137625-150136m3/h，全压6592- 6338Pa,功率280KW。该机自2011年投运以来，一直存在着送风系统振动问题，振动主要发生在送风机进口、蜗壳、部分出口管道部位。由于振动较大，经常导致管道破裂，严重影响安全生产。不能满足机组正常运行要求，因此有必要进行送风机管道振动的原因进行分析，并提出方案，实施改造，以保证锅炉机组安全稳定及经济运行。

   在锅炉正常运行条件下，通过试验，风道的振动情况与风机入口导叶开度有关。当风机入口导叶开度小于20%时，风道振动轻微；开度在30-45%的范围内为风道振动最剧烈的区域，其中开度在40%时，振动最大，尤其蜗壳处振动最为剧烈，其振幅最大可达1.0mm以上，风机噪音也随之增大；当开度大于50%时，风道振动又恢复正常。

          出口风道内壁振裂图片（1）                  出口风道内壁振裂图片（2）

风机蜗壳振裂图片（1）                     风机蜗壳振裂图片（2）

2、振动原因分析

2.1进出口风道布置不合理

   用便携式测振仪对风机进入口进行测试后发现（见附表一），风机进口振动较小，而出口风道振动很大。通过对现场风机进出口风道观察并结合风机设计图纸，发现冷风道因现场位置所限，风道弯头死角多，风道布置不够流畅，加之风速高达46m/s，导致风道局部发生涡流，风道内部产生气流脉动频率与风道本身固有频率相互结合，产生共振，造成风机蜗壳、出口风道频繁振动、开裂。因此，认为风机出口气流波动是造成风道振动较大的主要原因。

附表一：（挡板开度不同时，各部位振动值）

2.2双侧配风不平衡

单台锅炉设置两台容量50%送风机，双路进风，两台风机并列运行时，由于风机的调节性能及风道阻力差异，出现离心风机实际工作点较大偏离风机设计的最佳工况区，导致风机全压和系统所需的能量不平衡，气流流速加快，流动阻力增大，特别在拐弯处，气流对风道的冲击较为剧烈，同时也导致两侧风压和流量不匹配，在DCS盘面表现为一侧风机流量大，风压小；而另一侧风机流量小，风压大。这也是导致风道振动的原因之一。

2.3 冷风道刚度不够，风道材质较差

   冷风道进出口均采用5mm后碳钢板制作而成，通过对现场风机进出口风道观察并查阅有关图纸后，发现出口冷风道外部加强筋采用扁钢。同时内部没有设置导流、支撑装置，刚性不够，同时从风道裂口补焊情况发现风道材质塑性和韧性较差。这也是导致冷风道振动的原因之一。

3  消除振动的机理

由于送风道是一个大尺寸的构件，大尺寸的构件往往伴随着有低频的固有频率，当气流在风道内流动产生的脉动频率与风道固有频率偏离时，才能消除共振。通常采用消除振动方法有增加风道壁厚、风道外添补加强筋、加装导流、支撑等。

4  消除振动的处理措施

针对以上振动原因分析，采取在冷风道内壁用δ=8mm，宽度为200mm 的钢板在冷风道出口加装支撑板，既可以作支撑板又可以当导流板使用。

4.1 具体加固方法

在冷风道內截面上用200mm×b，δ=8mm钢板，间距为600mm,沿平面中心，垂直平面布置，如下图。

4.2加固时应注意事项

为了防止支撑板脱落造成损毁风机叶轮事故，施工焊接时应加筋板并对支撑板进行双面满焊，两面成型，使之只会磨损不会掉入风机；在矩形风道的转弯处，采用弧形支撑板来支撑两个平行风道壁面，可以达到导流、减振、消音等多种效果。  

5  结束语

通过上述对冷风道的整改，风道的振动明显减小，噪声也明显下降，实施改造后，收到良好效果。