SDR阻尼復合減振降噪技術在鍋爐風機系統降噪工程中的應用

盧偉,王飛,王華偉

(1.國電宿州第二發電有限公司,江蘇宿州;2.北京朗新明環?？萍加邢薰灸暇┓止?江蘇南京)

SDR阻尼復合減振降噪技術在鍋爐風機系統降噪工程中的應用

盧偉1,王飛2,王華偉2

(1.國電宿州第二發電有限公司,江蘇宿州;2.北京朗新明環?？萍加邢薰灸暇┓止?江蘇南京)

在分析了電站鍋爐送風機主要噪聲源及頻譜、噪聲特性的基礎上,應用噪聲控制理論,設計并實施了噪聲控制方案,達到了預期的治理效果。電站鍋爐風機及管路系統均為中低頻噪聲,其特點為振動和空氣流體混合噪聲,噪聲衰減慢,傳播遠。SDR型阻尼吸隔聲材料為多層復合分子材料,內設不同孔徑、孔型的聲學結構。適用于風機、管道、球磨機等殼體結構的減振降噪。使用阻尼膠粘劑粘貼在聲源設備殼體表面,輔加吸音棉材料和彩鋼外殼約束固定。主要應用于電站鍋爐一次風機、吸風機、送風機及其管道減振降噪方面。該技術的特點是在風機和管道等聲源表面形成一個吸隔聲體,使噪聲在聲腔內部被吸收和隔絕對外傳播。

鍋爐風機;噪聲;治理

1 概況

電站鍋爐風機及管路系統均為中低頻噪聲,其特點為振動和空氣流體混合噪聲,噪聲衰減慢,傳播遠。通常的治理措施有建立隔聲屏障或隔聲罩,但治理效果不明顯,單位面積造價高,不便于聲源設備檢修維護。

SDR技術屬于減振降噪技術領域。主要應用于電站鍋爐一次風機、吸風機、送風機及其管道減振降噪方面。該技術的特點是在風機和管道等聲源表面形成一個吸隔聲體,使噪聲在聲腔內部被吸收和隔絕對外傳播。該處理技術能降低噪聲 15～25 dB (A),單位造價低,使用維護方便。

2 SDR技術內容

SDR型阻尼吸隔聲材料為多層復合分子材料,內設不同孔徑、孔型的聲學結構。具有優異的阻尼減振、隔聲性能,具耐水、耐油、耐老化的特點。適用于風機、管道、球磨機等殼體結構的減振降噪。使用阻尼膠粘劑粘貼在聲源設備殼體表面,輔加吸音棉材料和彩鋼外殼約束固定。

3 SDR技術原理

金屬薄板受激發產生振動,金屬薄板本身阻力很小,而聲輻射效率很高。降低這種噪聲和振動,普遍采用的方法是在金屬薄板構件上噴涂或粘貼一層高內阻的粘彈性材料,如瀝青、軟橡膠或者高分子材料。當金屬板振動時,由于阻尼作用一部分振動能量轉化為熱能,從而使振動與噪聲降低。SDR阻尼材料主要由基料、填料和溶劑三部分組成:

(1)基料。它是阻尼材料的主要成分,其作用時是構成阻尼材料的各種成分進行粘合,并粘接于金屬板上。基料性能的好壞對阻尼效果起決定作用。常用的基料有瀝青、橡膠、樹脂等。

(2)填料。填料的作用是增加阻尼材料的內損耗能力和減少基料的用量以降低成本常用的有膨脹珍珠巖粉、石棉絨、石墨、碳酸鈣、硅石等。填料占阻尼材料的30%～60%。

(3)溶劑。作用是溶解基料,常用的溶劑有汽油、醋酸乙酯、乙酸丁酯等。

阻尼減振結構分為兩種:自由阻尼結構和附加阻尼結構。自由阻尼層結構是將一定的阻尼材料聯合或者噴涂在阻尼板的一面或者兩面形成自由阻尼層結構。當板受振動而彎曲時,板和阻尼層都允許有壓縮和延伸的變形。自由阻尼層復合材料的損耗因素與阻尼材料的損耗因素、阻尼材料和基板的彈性模量比、厚度有關;約束阻尼層結構是在基板和阻尼材料上再附加一層彈性規模較高的起約束作用的金屬板。當板受振動而彎曲形變時,主力曾受到上下兩個板面的約束而不能有伸縮形變,各層之間因發生剪切作用而消耗振動能量。

4 工程應用

4.1 鍋爐風機系統噪聲現狀與分析

以揚州電廠2×330MW機組為例,鍋爐風機系統噪聲各倍頻程中心頻率處的測試結果見表 1。

表1 倍頻程中心頻率處噪聲值 dB(A)

從表 1可以看出,送風機出口處噪聲最大,且均在中低頻段。噪聲源包括空氣動力性噪聲和機械性噪聲兩類。風機空氣動力性噪聲由旋轉噪聲和渦流噪聲混合組成。旋轉噪聲是由旋轉的風機葉片與氣體相對運動出現壓力脈沖而形成的,它與風機葉輪轉速、葉片數、風機流量、排氣壓力等因素有關;渦流噪聲的頻率取決于風機葉片的形狀以及和氣體的相對速度。風機的機械噪聲主要是齒輪或皮帶傳動所產生的沖擊噪聲和摩擦噪聲,排氣管、調壓閥及機殼等振動引起的噪聲,另外還有驅動電機的電磁聲和冷卻風扇的風噪聲等。

4.2 治理措施

阻尼復合減振降噪治理工藝方案:采用第一層粘貼阻尼減振材料,第二層敷設 100mm厚容重為80 kg/m3巖棉、第三層敷設 100mm厚容重為100 kg/m3的巖棉、第四層采用 750型彩鋼壓型板作表面,內部龍骨用 5號角鋼作為固定支撐。

4.3 治理效果

以華電揚州電廠 2×330MW機組為例,鍋爐送風機治理后噪聲測試結果見表 2。

表2 治理后送風機系統噪聲值 dB(A)

從表 2可以看出,治理后的送風機降噪效果顯著。送風機系統噪音降低 20dB(A)以上,實現了治理目標,并通過了環保部門驗收。

對已安裝投入使用的鍋爐一次風機、送風機,阻尼復合減振降噪是最經濟可行的措施之一。當然,對鍋爐風機的噪聲治理,最根本的措施還是從設備和設計上考慮,即設計制造高性能、低噪聲的風機才是解決風機噪聲的根本途徑。

[1]GB 12349-90,工業企業廠界噪聲測量方法[S].

[2]GB/T 14623-93,城市區域環境噪聲測量方法[S].

[3]馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊[M].北京:機械工業出版社, 2002.

[4]王華偉、徐志清、朱林,等.阻尼復合減振降噪技術專利 [P]. ZL200720035034.X,2007-03-08.

Application of SDR damping vibration technology in boiler fan noise reduction engineering

Based on the analysis ofm ain noise source,frequency spectrum and noise characteristic of the forced draught blower,a noise contro l scheme using the control theory of the noise is proposed in this paper.Pro ject results prove the effectiveness of proposed noise control strategy.Boiler fan and p ipe system are in the low-frequency noise,vibrat ion and air characterized by fluid m ixing noise,noise attenuat ion slow ly spread far.SDR Damp ing material for sound insulation in multi-layer composite absorbing mo lecularm aterial,which consists of differentpore sizes,pass the acoustic structure.For fans,piping,ballm ill shell structure of the vibration and no ise reduction.Paste adhesive w ith damp ing devices in the shell surface of the sound source,it add sound-abso rbing materials and color-coated steel shell of cotton bound fixed.Mainly used in power plant boiler pr imary air fan,suct ion fan,b lower and pipe vibration and noise reduction aspects.The technology is characterized by the fans and plum bing,a suction sound source,sound insulation body formed on the surface,so that the noise is absorbed in the tune and isolation w ithin the international comm unication.

forced draught b lower;noise;control

TB535

B

1674-8069(2011)03-051-02

2010-12-10;

2011-04-29

盧偉(1974-),男,江蘇宿州人,本科,主要從事鍋爐專業技術管理工作。E-mail:gdszlw2176@126.com