锅炉吹管消声器阻力及其影响

　　1 吹管噪声的危害

　　电站锅炉、汽轮机机组在整套启动以前,必须进行各系统的分部试运和调整试验工作,以保证机组的安全投产和经济可靠地运行。其中,对锅炉、汽轮机范围内的主蒸汽、再热蒸汽等管道系统进行蒸汽吹洗,以清除管系内部的杂物和锈垢,是一项不可缺少的重要工作。

　　锅炉、汽轮机范围内的管道系统吹管会引起高强度噪声,其声功率级很高,50~200MW机组的吹管噪声往往高达160dB(A),300MW、600MW机组则高达170dB(A)以上,是目前人为产生的较大噪声之一。电站机组吹管一般持续时间达数日甚至2周以上,污染范围广。吹管的高强度噪声频繁且具有突发性,不但干扰工厂的正常生产,还会影响居民生活,危害人们的身心健康。对健康的影响轻则造成烦噪、胸闷、注意力不集中等机体不适症状,重则导致心脑血管、神经系统及听力等方面的疾病。实施吹管的电厂周围也普遍存在高强度噪声污染,由此引起的索赔纠纷时有发生。某电厂曾发生因吹管突发噪声,致使老人惊吓死亡事件;今年华东某新建电厂又发生周围居民阻止电厂吹管并要求索赔的事件。吹管噪声的危害由此可见一斑,其治理已引起高度重视。

　　2 吹管消声器的阻力

　　吹管消声器作为电站锅炉、汽轮机组范围内主蒸汽、再热蒸汽等管道系统蒸汽吹洗的降噪设备,其本体直接与蒸汽吹洗的临时管道连接。吹洗蒸汽由临时管道最终进入消声器内,降低排放噪声,同时杂物和锈垢随高速汽流排出,较大物块可在吹管结束后由人工消除,消声器内积水由疏水阀门排出。正确设计的吹管消声器,在使用过程中应满足的先决条件是:必须确保不会影响机组管道系统的吹管效果。即:若吹管蒸汽流量为G,安装吹管消声器后,吹管蒸汽流量仍为G,从而保证吹管系数不变。

　　吹管系数=(吹管蒸汽流量²×吹管时蒸汽比容)/(额定负荷流量²×额定负荷时蒸汽比容) (1)一般认为,吹管消声器本身也为一个阻力元件,安装在蒸汽管道上,肯定会增加阻力,降低通流能力,进而降低吹管系数,影响吹管效果。这是一种误解。其原因主要在于:许多涉及管道阻力的文献书籍和标准规程中,一般着重阐述的是管道计算阻力的叠加和流量的变化,及二者之间的相互影响关系,即变截面管道中以当量阻力叠加后所引起的流量变化,而对蒸汽在变截面管道中的特殊流动情况则言之甚少。

　　在蒸汽由小截面管段流入大截面管段的过程中,大截面管段的内部压力设为P1,相应的滞止压力为P10;小截面管段内部压力设为P2,相应的滞止压力为P20,如图1所示。

　　整个变截面管道系统无疑存在着阻力。下面通过大、小2个管段中各自的压力变化和阻力系数的变化,讨论后续的大截面管段阻力对整个管道系统阻力及流量的影响。若大截面管段内的阻力较大,其内部的滞止压力P10也就较高;P10=P20时,是临界点,此时恰好处在临界状态;若P10继续增大,则大截面管段的阻力开始影响整个变截面管道系统,引起前者对后者的阻力叠加,汽流在小截面管段的末端出口处达不到音速状态(亚音速流动),压力曲线呈连续状态,管道系统的流量于是产生变化。