关键词：火电厂；一次风机；风道振动；改造
一、一次风机出口风道存在的问题
本篇文章以某火电厂为例，该火电厂的两台燃煤锅炉子，从正式工作以来，只要一次风机正常进行工作，出口风道就会产生强烈的震动，并且在风道周围有一些杂声。总的来说，风道振动机会产生噪音，又会对工作人员的生命安全造成影响。同时使钢板要接受长时间的交变应力，可能会使得风道产生金属疲劳的现象，进而引起风道管道开裂，该厂在实际的工作中就有多次被迫降低负荷，然后进行裂缝修补工作，严重影响了锅炉的工作效率和工作质量。结合实际勘测的数据，我们可以得知振幅较大的部位，主要分布在出口扩张段的后下部，与经常发生撕裂的部位相吻合。
二、故障原因分析
一般来说，分到的振动问题，主要是因为风道内气流的脉动频率和风道的固有频率相等或接近，然后产生共振引起的，如果确定不是因为机械自身不平衡造成的振动，就可以从气流脉动的相关方面查找故障原因，通过一些方式来解决问题，比如消除脉动或改变频率等。从勘测的情况，我们可以得知入口封道和风机，两者并没有任何异常存在，表面振动都较轻，不存在大幅度的振动。结合实际的情况，我们可以得知发生振动幅度位置较大的部分，主要在风机出口挡板的软连接后，就是从扩压段入口为起点，越往后振动幅度越大，并且随着风机负荷的增大而逐渐增大，两者之间存在着正比的关系，从风道的结构上来看，这些位置受一定因素的限制，大多存在着弯头死角的现象，容易形成涡流。所以可以通过相关软件建立三维模型，用计算机软件对风道内部气体进行模拟计算，通过相关的数据来对发生故障的原因作出分析和探讨，改善故障发生的频率，提升风道的工作质量。通过分析我们可以得知产生振动故障的原因，主要有以下几个方面，第一就是由管道扩张引起的涡流，当气流经过扩张角较大的风道时，会在风道的内壁形成漩涡，产生这种现象的原因和流体流过凸形表面时的分离现象有着相似的联系。第二就是弯头引起的蜗流和二次流，当气流流过管道时，使得管道的内侧压力较低，但是气流的流速过高，而管道的外侧压力过高，气流的流速过低，这就使得气流出现了二次刘二次流的流动形式，主要是双螺旋式的，并且会在湾头前后形成局部涡流区。第三就是风道内较大的障碍物产生涡街引起气流脉动，结合相关图例和设计图纸，我们可以得知风道内十字支撑的中心连接部分是一块较大的钢板，在工作的过程中，钢板的背面会形成低压区，使得产生脱体涡流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，脱体涡流是不对称的，产生脱体涡流以后造成气流的脉动，对实际情况进行分析，可以得到相关的模拟图像，从图像中得到了这一结果的证实。第四就是风道的结构问题，相关的工作人员在规划和设计电厂时，要考虑众多的影响因素，尤其要考虑空间场地的影响因素，因为空间场地较小，使得一些出口封箱布置的较为紧密，风道弯头较多，并且螺旋度较高，影响风道内的流体特性，进而引起风道振动。第五就是模拟分析，通过相关软件建立三维模型，并借助计算机软件，对封道内部的气体流场进行模拟计算。从计算的结果，我们可以得出风道内气流速度存在着不均匀的现象，并且会在一定位置形成强涡流中心区，该位置一般主要是支撑杆扁钢外边缘处，这种现象导致风道内部的有效流通面积不断减小，然后在相应的位置形成涡旋区，比如靠近风道壁面的位置，这就会增加风道出现震动的几率和噪声，影响工作人员的健康。因此，当气流流过弯管时，内侧压力比外侧压力较低，但是气流的流速却比外侧的流速较高，风道内部气流的分布不均匀，并且存在局部的强涡流区，进而引发风道的振动现象，这一结论已经得到了证实。
三、解决方案
1.冷风道外壁加强筋改造，可以通过对冷风道外壁的加强筋的类型改造来降低风道出现震动的几率，增加冷风到的刚度，可以在一定程度上提升风道的抗震能力，在风道外侧加入钢筋，对其进行加固作用，这种处理方法在大多数情况下都会在一定程度上降低封道出现震动的几率，因为风道大小断振动较为严重，并且焊补较多，所以应选择厚度为八毫米的钢板重新制作此段风道。
2.风道内侧加装支撑杆，通过添加支撑杆来做好风道的消振处理，在风道内用圆管按照封道的中心线支撑起风道的四个面，并且按照相关规定中的内容进行加固作用，这样就可以减小风道的阻力和能量的损失，还可以减轻因涡旋而引起的震动。
3.90度弯头处加装导流板，在弯头处添加导流板，既可以对气流进行导流，使得整个流场的气流分布较为均匀，又可以增加风道的复合载重，改变原有的频率。经实践证明，通过这些措施，风道各部位的振动值得到明显的下降。
总结
总的来说，在对冷风道进行改造以后，虽然冷风道的振动和噪声都有所减弱，但是还需要不断地进行完善，相关行业和研究人员要加强该方面的研究力度，不断的提升一次风机出口风道的工作质量和工作效率，降低风道振动出现的几率。
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论文作者:孙文芳
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期
论文发表时间:2020/1/9
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