吹管管道消音器降噪技术的改进使用效果说明 

喷水式管道消音器的研制
       2000年8月，在山东莱城电厂#1机组蒸汽吹管前，我们通过总结以上两次吹管的经验，并参考了其他一些技术资料，我们又对管道消音器进行了改造，研制出了喷水式管道消音器，并应用到山东莱城电厂井1机组的锅炉蒸汽吹管中。
       喷水式管道消音器由两部分组成，一是缩放喷嘴减温器，二是管道消音器，它既利用了喷水降噪的规律，保证了喷水量，又与改造后的管道消音器相连接，进一步降低了排汽压力，使排汽噪音符合环保要求，保证人们的正常生产和生活。
原管道消音器存在的问题
       总结和分析检查我们原设计的管道消音器在山东莱城电厂#2机组和山东运河电厂#1机组蒸汽吹管中的使用情况，我们发现原设计应用的管道消音器，在结构方面为水平、垂直双向排汽，它在使用中存在以下问题
排汽距离受限制
       从吹管情况看，水平方向的排汽能吹向管道消音器正前方60米远处，这就要求管道消音器正前方60米内不能有其它建筑物或设施，否则管道消音器排出的蒸汽就会对对这些建筑物或设施造成污染，这对于管道消音器的布置位置和水平排汽口的方向是一个限
制。
二次污染防护难
       因排汽母管不能太长，否则会增加排气阻力同时会增加施工成本，所以管道消音器一般布置在厂房外0米距主厂房墙壁10米范围内。这样，吹管时垂直方向排汽还是很容易对主厂房墙壁造成二次污染，尤其在起风时更难处理，它要求在吹管时必须对尘厂房墙壁采取大面积的保护措施，这又会增加我们的施工成本。
消压管作用受限
       在蒸汽吹管时我们发现，排汽主要从消压内管在水平方向直接对空排汽，而从消压外管小孔排出的蒸汽却很少，即垂直方向的排气量并不大，这说明消压外管没有最大限度的发挥消压作用。
对管道消音器的改造、管道消音器壳体的改造
收集管的改造
       我们卷制了直径为DN2500mm的钢管，制造出同规格的45度弯管，焊接于原管道消音器钢管的术端，当作管道消音器的外壳。它能将消压内、外管排出的蒸汽收集后出45度弯管导流斜向上对空排出。通过这一改造，既能有效的避免了排汽对主厂~房墙面的二次污染，又能使管道消音器出口排汽距离大大减小，可以保证在较小的空问布置管道消音器，述能降低排汽噪音对周围的扩散，在很大程度上降低了噪音污染水平。
下面是我们完成了改造后的管道消音器壳体结构图
管道消音器消压内管的改造
       我们原设计的管道消音器的消压管有内外两层，内层直径DN800mm,圆周小孔直径DN20mm。外层直径1400mm，圆周小孔直径DN30mm。但是从以上两台机组蒸汽吹管中的应用可以看出，消压管的小孔并没用完全发挥出消压喷注的作用，很大的蒸汽量从消压管的术端跑掉了。
       针对消压管降压幅度小这一问题，决定采取在消压管排汽端加装焊接堵板的方案，并进行了可行性分析。
1流量可行性分析
       内层消压管长度5200mm,小孔周向及轴向间距均为40mm,则小孔数N1为8190个(3.14X800/40X5000/40),累计通流面积S1=JIR*XN1=2.6m;外层消压管长度500m,小孔周向及轴向间距均为60mm,则小孔数N1为5250个(3.l4X1200/60X5000/60),累计通流面积Sl=JIR*XN1=3.7m,因排汽母管通流面积S0=0.5m',则内层消压管通流面积是排汽母管的5.2倍,外层消压管通流面积是排汽母管的7.4倍，因此加装焊接堵板后完全能保证通流面积。
2焊接堵板强度计算
       排汽母管压力P=0.6Mpa,温度t=300"C,依据《管道工程安装手册》规定，Q235A钢的[8]'=88Mpa,另椐《汽水管道设计技术规定》计算，K'=0.4,H=1.05,则Se=K'DwJ%8]4=23.5mm,考虑安全利多次使用，实际选用堵板厚度8=30mm,并采用十字筋板加强，能保证强度。
降低排汽对管道消音器的轴向推力
       通过上面两项分析可知，消压内、外管可以在改造中重新利用。然而，消压内、外管排汽端加装焊接堵板后，虽能降低排汽压力，但是却增大了排汽对管道消音器的轴向推力，对管道消音器的安装提出了更高的要求。
DN800消压管外壁加装了套管，套管一周焊接6套固定支架与管道消音器壳体内壁相连，而DN800消压管可以在套管内自由膨胀，用钢管具有伸缩的特性来缓解轴向推力，从而降低了作用在管道消音器上的推力。
改造管道消音器支撑
       原管道消音器的支撑是用8套“个”形钢板支撑在槽钢框架上，采用焊接方式固定，管道消音器底面距槽钢框架0.4米，槽钢框架宽度2.2米，长度5.0米。因改造后的消压内管长度没变,所以“T”形钢板支撑及槽钢框架可以重新利用。为了诚少轴向推力，在管道消音器改造中，我们降低了“T‘形钢板支撑，将管道消音器底面直接放置在槽钢框架上，这样，管道消音器的重量便完全作用在槽钢框架上，”个“形钢板支撑便仅承受轴向推力，增加了支架的稳定性和安全性，同时又使管道消音器的高度降低了0.4米，这样降低了管道消音器的重量，还使管道消音器便于运输，为管道消音器在各工地间的重复使用创造了条件。
管道消音器重心降低
       通过改造，使管道消音器高度由原来的3.4米降为2.6米，重量由原来的7.6吨降为6.4吨，改造后的管道消音器示意图如图5--4所示:
缩放喷嘴减温器的制造
       山东莱城电厂#2机和山东运河电厂#1机蒸汽吹管中，通过在排汽母管上加装喷水装置，有效地降低了排汽的压力和温度，但从冲管中管道消音器排水口观察，排水量相当大，分析它有两方面的原因:
       一~是喷水系统设计不合理，喷水量过大。
       二是减温水管路过于复杂，喷嘴出口的喷水未能与蒸汽完全混合。
       根据分析，最佳喷水量应是将排汽的过热蒸汽变成到相应压力下的饱和蒸汽即可，即排汽为湿蒸汽但不应有水。
最佳喷水量的确定
       根据公式W.Xll*+WxXHn=(W水+Wx)XH泥W*=WnX(Hr-Ha)/(Hg-H*)根据现场实测，排汽母管压力为0.6Mpa,温度t=300"C,喷水装置后压力为0.4Mpa,查热工状态参数表知其相应压力下的饱和蒸汽温度为1420C,减温水压力2.7Mpa,温度250C,根据这些参数查焓熵图知排汽焓值为3020KJ/Kg,减温石饱和蒸汽状念下焓值为2744KJ/Kg,减温水的焓值取40KJ/Kg,排汽流量取平均值600t/h,将这些数值带入上述公式得出最佳喷水量为56t/h。在以前安装的三组喷水装置中，唢水母管管径为DN100m,在三组全部投用时降噪效果最好，但管道消音器排水量大，说明喷水后蒸汽湿度远大于相应压力下的饱和蒸汽。通过计算和现场观察，在制造缩放喷嘴减温器时，将喷水量定在60-70t/h。5.3.2喷嘴直径和数量的确定。
       在热力系统设备管道安装中，有不少喷水诚温减压设备，如:锅炉过热器、再热器出口的减混器、高低压旁路系统上的减温器、汽轮机轴封系统上的减温器等，这些设备降温降压效果非常显著。
       经观察研究，这些喷水孔直径一般都是在中5mm以下，它能使喷水雾化以达到与蒸汽的完全混合;特别是高低压旁路系统的减温器运行状态，更接近吹管状态;因此，我们将这一技术应用于缩放喷嘴减温器的制造上。喷水减温器结构如图5-5所示。
       缩放喷嘴减温器的进出口直径为DN800mm,喉部直径为DN660,喉部宽度为80mm,钻有3排(中5mm小孔150个，其通流面积为SI=3.14X2.5*X150=2944mm",而最佳喷水量的流通面积应是S2-3.14X28'=2462mm',流通面积足够。为加强喷水的雾化效果，将喷水孔加工成喇叭口型。另为保证喷水的充分，在进汽口DN800管道外部包覆一层套管，与喉部之间形成了一个环行水室，与冷却水进水管三通连接，这样完成了缩放喷嘴减温器的制造。
喷水式管道消音器的组合
       原三组喷水装置安装于12米层的排汽母管，当喷水与蒸汽混合后沿排汽立管从12米层至0)米层的管道消音器时，容易发生水冲击或水锤，对排汽母管的支架固定提出了严格的要求，不利于吹管的安全。为避免这种情况的发生，在冲管前临时管道安装时，将缩放喷嘴减温器安装在管道消音器入口，与管道消音器直接焊接在-一起，组成-个整体，固定在0米层予制混凝土支墩上。
       针对原设计管道消音器存在的问题，对管道消音器的收集管、消压内管进行了改进，并对管道消音器加装了缓冲装置和支撑，使管道消音器的结构更加合理。根据计算出的最佳喷水量和喷嘴直径，设计出新的缩放喷嘴减温器，并将管道消音器与喷水减温器组合成一体构成喷水式管道消音器。
       电站锅炉蒸汽吹管是机组启动之前必须完成的一个大的里程碑试运项目，直接关系着新投产机组安全经济运行。降低电站锅炉蒸汽吹管噪音，是我国社会发展的
       要求，更是人们日益关注的环境保护的要求。
       通过对我国各个时期电站锅炉吹管方案的回顾，可以看出蒸汽加氧吹管T.艺的推广和应用是一个大的进步。在确保吹管质量系数大于1的前提下，应用蒸汽加氧吹管工艺，可以缩短吹管试运工期，大大减少试运中燃油和除盐水的消耗，改善工人的劳动条件，在工期、质量、安全、经济效益等方面都有较大的提高。针对不同的锅炉结构型式的特点可以分别选用降压吹管法和稳压吹管法。
       运用噪音控制原理，分析了锅炉吹管排汽噪音产生的原因和危害。根据小孔喷注噪音产生的机理，从气体动力方程出发，推导出排汽噪音的声功率与排汽速度、声源介质、排气管直径的大小的关系式。并由此确定:要降低锅炉蒸汽吹管排汽噪音，必须降低排汽的压力和温度。如果要降低排汽的压力和溢度，我们需要从以下三个方面进行努力:@在保证吹管效果的前提下，降低蒸汽吹管的压力。回)在排汽口安装管道消音器，使排汽在排向大气前降压扩容。@在排汽管道上进行合理的喷水降温，使高温的蒸汽在排气口处尽可能的接近外界的温度。
       根据噪音控制工作程序，在选定噪音控制方案后，我们确定了蒸汽吹管的参数，进行了管道消音器和喷水减温降噪装置的设计、制造和安装工作，并首次应用于莱城电厂#2机组蒸汽吹管中，取得了初步成效。针对实际应用情况，分析管道消音器结构方面存在的问题，我们对管道消音器的壳体和内部结构进行了改造，并确定了喷水减温装置的喷嘴尺寸、最佳喷水量等数据，将管道消音器与喷水减温装置组装成一体的喷水式管道消音器。
       总结在莱城电厂#1机组和北海电厂#1机组等项目蒸汽吹管中对喷水式管道消音器的应用和改进情况，应用我们研制的喷水式管道消音器,可以使蒸汽吹管噪音大大降低，完全达到《工业企业噪声卫生标准》中对新建、扩建、改建企业的要求，达到了国家城市区域环境噪音交通主干线两侧四类适用区的标准，我们的吹管降噪技术得到了持续的改进和完善。
       管道消音器的安装使用，不仅不会影响吹管效果，还能缩短工期，使机组早发电、多发电。通过双重降噪技术在锅炉蒸汽吹管项目上的应用，大大降低了机组吹管排汽对环境造成的噪音污染，杜绝了由于吹管噪音污染引起的索赔纠纷，符合了坏保要求、融洽了地方关系。同时，由于管道消音器可以在多个工地间重复使用，可使单台机组吹管分摊的使用费用大幅度降低，运行费用低康。所以,蒸汽管道消音器的使用，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。值得在新建机组锅炉蒸汽吹管中大力推广应用。