2001年，我公司改造了一臺DZL20 -1.6 -AⅡ型鍋爐。其引風機采用變頻調(diào)節(jié)，當風機頻率達到
39Hz時，空氣預熱器噪聲突然變大，達90dB以上。根據(jù)現(xiàn)場觀測，初步判定是風道振動所致，增加筋板以提高剛性后，噪聲不減；再考慮空氣預熱器的外殼，將外殼用水泥加固一周，噪聲仍然未減。
一、原因分析
DZL20-1.6-AⅡ型鍋爐原設(shè)計的管式空氣預熱器由許多豎列的有縫薄壁鋼管和上、中、下管板組成。管子錯列布置，上下端與管板焊接形成立方體管箱。管箱外面裝有密封墻和空氣連通罩。煙氣在管內(nèi)由上向下流動，空氣在管外空間作橫向流動，沖刷外壁。鋼管尺寸為∮40x2mm，長度/=2.24m，共有776根，管孔距d1=75mm，d2=35mm。由熱力計算可知煙氣流速v=15.8m/s，空氣流速為vk=6.47m/s。
三門峽富通新能源銷售的生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，如下圖所示：
試驗研究表明，由于在管群氣室中產(chǎn)生了聲學共振，在管箱和連接罩內(nèi)造成穩(wěn)定、強大的氣壓脈動和噪聲，使外壁產(chǎn)生強烈的強迫振動。要消除振動必須從消除振源著手。管式空氣預熱器可用改變管子外形的方法，如采用螺旋肋片的管子，但其工藝成本高，因此一般從防振著手。如在管箱的管壁中沿空氣流向恰當?shù)丶友b防振隔板，即可收到消除振動及噪聲的效果。結(jié)合本鍋爐空氣預熱器的具體情況，將噪聲判定為風速快、風壓高，引起管子、導流板劇烈振動所至。而風速取決于空氣預熱器自身的結(jié)構(gòu)，因此只能改進設(shè)計。
二、改進措施
為了達到降速減振的目的，根據(jù)實踐經(jīng)驗和理論分析對原空氣預熱器結(jié)構(gòu)做了如下改動。
1．將鋼管變?yōu)椤?2x2mm，長度/=2.444m，并增加到791根，管孔距di=77mm，d2_45mm。
2．為了增加管子的剛性，管板由上、中、下三塊改為五塊對稱布置，即由一塊厚度8=12mm的上管板、三塊厚度a=6mm的中管板、一塊厚度8=14mm的下管板組成。
3．在箱體側(cè)板內(nèi)側(cè)砌筑厚度a=5 0mm的耐火水泥墻以減少振動。
4．為了增加剛性，將兩塊導流板由厚度a=4mm改為a=5mm。
計算表明，改造后煙氣流速降為v產(chǎn)13.9m/s，空氣流速降為vk=5.87m/s，符合設(shè)計技術(shù)條件。由于流速降低，相應空氣側(cè)阻力由485.7Pa降為403Pa;煙氣側(cè)阻力由287Pa降為245Pa，風壓減小。改進后空氣預熱器運行時噪聲明顯降低。當風機頻率達到50Hz時，噪聲在85dB以下。經(jīng)長期運行，效果良好。
