2.1噪聲和振動(dòng)
引風(fēng)機(jī)是引起振動(dòng)和噪聲的主要因素,引風(fēng)機(jī)的動(dòng)平衡不好、引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中風(fēng)葉損壞,均會(huì)造成振動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)觀察引風(fēng)機(jī)與除塵器均振動(dòng)明顯,除塵器及聯(lián)接管道振幅較大。將風(fēng)機(jī)與除塵器的聯(lián)接管道斷開后再開引風(fēng)機(jī),振動(dòng)減小。仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)葉片,只有輕微損傷,從而可以肯定引風(fēng)機(jī)是好的,初步認(rèn)為振動(dòng)是由除塵器產(chǎn)生的。該除塵器通過煙氣的橫截面0.64m2,煙氣通過速度約3.5m/s,并以這種速度進(jìn)入水中,引風(fēng)機(jī)開機(jī)時(shí)除塵器中的水劇烈沸騰,并與引風(fēng)機(jī)相互作用,振動(dòng)由此產(chǎn)生。
除了振動(dòng)外,引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲很大,主要是嘯叫聲。原系統(tǒng)采用的鍋爐引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)3250轉(zhuǎn)/分,這對(duì)提高風(fēng)壓有利,但轉(zhuǎn)速越高,噪音越大。現(xiàn)場(chǎng)通過改變皮帶輪大小進(jìn)行轉(zhuǎn)速試驗(yàn),當(dāng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于2500轉(zhuǎn)/分時(shí),噪音大大降低。
3改造方案
減少煙氣含塵量的方法有多種,可采用收塵效率較高的布袋收塵器收塵、電收塵器收塵、以及顆粒層收塵器。由于電收塵器一次性投資較大,操作管理技術(shù)要求高,對(duì)煙塵的比電阻要求嚴(yán)格,電極和絕緣裝置的清理均較費(fèi)力;過高或過低的比電阻、振打不良均直接影響收塵效率;干燥的氣侯條件同時(shí)煤又較干燥時(shí)必須設(shè)增濕塔才能保證收塵效率,否則收塵效率就要大打折扣。顆粒收塵器體積較大,反吹閥門動(dòng)作較頻繁,易損壞,所以最終采用了布袋收塵器。
布袋收塵器是利用濾布過濾煙氣中微小煙塵顆粒的收塵的方法,是一種高效收塵設(shè)備,只要濾布不破損,收塵效率可達(dá)99%以上。但收塵濾布承受溫度有限,普通濾氣呢或針刺氈最高使用溫度不能超過130℃,瞬間溫度不超過150℃;采用特殊濾料最高使用溫度也只有250℃。鍋爐出爐煙氣溫度在180℃左右,采用普通濾氣呢必須采用降溫措施。由于鍋爐燃煤含有一定量的水份,有的煤種含氫量較高,燃燒后均形成水蒸汽進(jìn)入煙氣,故煙氣溫度也不能太低,否則會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。因此合理選擇入布袋煙氣溫度非常重要。
冷卻方式采用人字形冷卻管道,布袋采用普通針刺氈,考慮到鍋爐操作的間斷性,選定入布袋溫度110℃,在常壓下這個(gè)溫度的水呈氣態(tài)。最后用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算選定冷卻管道長(zhǎng)度。
對(duì)于噪音的污染的解決方法是采用低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī),同時(shí)利用人字冷卻煙道加大風(fēng)機(jī)與居民樓間距離。
由于風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)p=P/(ρU2),式中P為風(fēng)機(jī)風(fēng)壓,ρ為氣體密度,U是風(fēng)機(jī)葉輪線速度,U=πDn/60(m/s),式中n為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如果加大風(fēng)機(jī)葉輪直徑D,并降低轉(zhuǎn)速n,但保持Dn不變,則風(fēng)機(jī)壓力系數(shù)p不會(huì)變化,這時(shí)噪聲會(huì)大大降低。
設(shè)原風(fēng)機(jī)葉輪直徑為D1,轉(zhuǎn)速為n1,風(fēng)葉線速度為U1,風(fēng)葉加大后直徑為D2轉(zhuǎn)速為n2,風(fēng)葉線速度為U2,由聲壓級(jí)變化公式:
ΔL=60logU2/U1+20logD2/D1=80logD2/D1+60logn2/n1
根據(jù)上述公式,將風(fēng)機(jī)葉輪增大一倍,即D2=2D1,將轉(zhuǎn)速降低一半,即n2=n1/2,保持U2=U1,噪聲降低量為6dB。
設(shè)計(jì)采用鍋爐引風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)葉輪直徑970mm,是原葉輪直徑的1.94倍,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1460轉(zhuǎn)/分,電動(dòng)機(jī)功率保持不變,風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。檢測(cè)得風(fēng)機(jī)電機(jī)電流冷態(tài)時(shí)為20A,屬滿負(fù)荷。
改造后鍋爐運(yùn)行良好,收塵效果明顯改進(jìn),噪聲大大降低。肉眼看不見煙囪冒煙,風(fēng)機(jī)房外就聽不到風(fēng)機(jī)的噪聲,周圍居民以為鍋爐房已停止運(yùn)行了。
檢測(cè)結(jié)果相當(dāng)令人滿意:鍋爐運(yùn)行時(shí)內(nèi)部壓力-5Pa左右,煙氣中含塵濃度低于10mg/m3,總收塵效率高達(dá)99.5%以上。
該鍋爐的研究和改造結(jié)果說明鍋爐房煙塵污染可以通過改用除塵效率高的布袋收塵器解決;鍋爐房噪聲污染可通過增大引風(fēng)機(jī)葉輪的方法解決。
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