SDR阻尼复合减振降噪技术在锅炉风机系统降噪工程中的应用

卢伟,王飞,王华伟

(1.国电宿州第二发电有限公司,江苏宿州;2.北京朗新明环保科技有限公司南京分公司,江苏南京)

SDR阻尼复合减振降噪技术在锅炉风机系统降噪工程中的应用

卢伟1,王飞2,王华伟2

(1.国电宿州第二发电有限公司,江苏宿州;2.北京朗新明环保科技有限公司南京分公司,江苏南京)

在分析了电站锅炉送风机主要噪声源及频谱、噪声特性的基础上,应用噪声控制理论,设计并实施了噪声控制方案,达到了预期的治理效果。电站锅炉风机及管路系统均为中低频噪声,其特点为振动和空气流体混合噪声,噪声衰减慢,传播远。SDR型阻尼吸隔声材料为多层复合分子材料,内设不同孔径、孔型的声学结构。适用于风机、管道、球磨机等壳体结构的减振降噪。使用阻尼胶粘剂粘贴在声源设备壳体表面,辅加吸音棉材料和彩钢外壳约束固定。主要应用于电站锅炉一次风机、吸风机、送风机及其管道减振降噪方面。该技术的特点是在风机和管道等声源表面形成一个吸隔声体,使噪声在声腔内部被吸收和隔绝对外传播。

锅炉风机;噪声;治理

1 概况

电站锅炉风机及管路系统均为中低频噪声,其特点为振动和空气流体混合噪声,噪声衰减慢,传播远。通常的治理措施有建立隔声屏障或隔声罩,但治理效果不明显,单位面积造价高,不便于声源设备检修维护。

SDR技术属于减振降噪技术领域。主要应用于电站锅炉一次风机、吸风机、送风机及其管道减振降噪方面。该技术的特点是在风机和管道等声源表面形成一个吸隔声体,使噪声在声腔内部被吸收和隔绝对外传播。该处理技术能降低噪声 15～25 dB (A),单位造价低,使用维护方便。

2 SDR技术内容

SDR型阻尼吸隔声材料为多层复合分子材料,内设不同孔径、孔型的声学结构。具有优异的阻尼减振、隔声性能,具耐水、耐油、耐老化的特点。适用于风机、管道、球磨机等壳体结构的减振降噪。使用阻尼胶粘剂粘贴在声源设备壳体表面,辅加吸音棉材料和彩钢外壳约束固定。

3 SDR技术原理

金属薄板受激发产生振动,金属薄板本身阻力很小,而声辐射效率很高。降低这种噪声和振动,普遍采用的方法是在金属薄板构件上喷涂或粘贴一层高内阻的粘弹性材料,如沥青、软橡胶或者高分子材料。当金属板振动时,由于阻尼作用一部分振动能量转化为热能,从而使振动与噪声降低。SDR阻尼材料主要由基料、填料和溶剂三部分组成:

(1)基料。它是阻尼材料的主要成分,其作用时是构成阻尼材料的各种成分进行粘合,并粘接于金属板上。基料性能的好坏对阻尼效果起决定作用。常用的基料有沥青、橡胶、树脂等。

(2)填料。填料的作用是增加阻尼材料的内损耗能力和减少基料的用量以降低成本常用的有膨胀珍珠岩粉、石棉绒、石墨、碳酸钙、硅石等。填料占阻尼材料的30%～60%。

(3)溶剂。作用是溶解基料,常用的溶剂有汽油、醋酸乙酯、乙酸丁酯等。

阻尼减振结构分为两种:自由阻尼结构和附加阻尼结构。自由阻尼层结构是将一定的阻尼材料联合或者喷涂在阻尼板的一面或者两面形成自由阻尼层结构。当板受振动而弯曲时,板和阻尼层都允许有压缩和延伸的变形。自由阻尼层复合材料的损耗因素与阻尼材料的损耗因素、阻尼材料和基板的弹性模量比、厚度有关;约束阻尼层结构是在基板和阻尼材料上再附加一层弹性规模较高的起约束作用的金属板。当板受振动而弯曲形变时,主力曾受到上下两个板面的约束而不能有伸缩形变,各层之间因发生剪切作用而消耗振动能量。

4 工程应用

4.1 锅炉风机系统噪声现状与分析

以扬州电厂2×330MW机组为例,锅炉风机系统噪声各倍频程中心频率处的测试结果见表 1。

表1 倍频程中心频率处噪声值 dB(A)

从表 1可以看出,送风机出口处噪声最大,且均在中低频段。噪声源包括空气动力性噪声和机械性噪声两类。风机空气动力性噪声由旋转噪声和涡流噪声混合组成。旋转噪声是由旋转的风机叶片与气体相对运动出现压力脉冲而形成的,它与风机叶轮转速、叶片数、风机流量、排气压力等因素有关;涡流噪声的频率取决于风机叶片的形状以及和气体的相对速度。风机的机械噪声主要是齿轮或皮带传动所产生的冲击噪声和摩擦噪声,排气管、调压阀及机壳等振动引起的噪声,另外还有驱动电机的电磁声和冷却风扇的风噪声等。

4.2 治理措施

阻尼复合减振降噪治理工艺方案:采用第一层粘贴阻尼减振材料,第二层敷设 100mm厚容重为80 kg/m3岩棉、第三层敷设 100mm厚容重为100 kg/m3的岩棉、第四层采用 750型彩钢压型板作表面,内部龙骨用 5号角钢作为固定支撑。

4.3 治理效果

以华电扬州电厂 2×330MW机组为例,锅炉送风机治理后噪声测试结果见表 2。

表2 治理后送风机系统噪声值 dB(A)

从表 2可以看出,治理后的送风机降噪效果显著。送风机系统噪音降低 20dB(A)以上,实现了治理目标,并通过了环保部门验收。

对已安装投入使用的锅炉一次风机、送风机,阻尼复合减振降噪是最经济可行的措施之一。当然,对锅炉风机的噪声治理,最根本的措施还是从设备和设计上考虑,即设计制造高性能、低噪声的风机才是解决风机噪声的根本途径。

[1]GB 12349-90,工业企业厂界噪声测量方法[S].

[2]GB/T 14623-93,城市区域环境噪声测量方法[S].

[3]马大猷.噪声与振动控制工程手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[4]王华伟、徐志清、朱林,等.阻尼复合减振降噪技术专利 [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

卢伟(1974-),男,江苏宿州人,本科,主要从事锅炉专业技术管理工作。E-mail:gdszlw2176@126.com