李家明
国能粤电台山发电有限公司 广东台山 529228
摘要：锅炉作为现代建筑项目中必不可少的建筑功能保障体系，对于建筑工程项目有着重要意义，而烟风系统作为锅炉结构的主要组成部分，是锅炉工作中主要的烟风通道，烟风系统的质量也直接决定了锅炉是否能够满负荷运行，是锅炉运行实效的直接影响因素。在锅炉运行过程中，振动是烟风系统的常见问题，不仅会使锅炉运行的噪音增大，更会由于振动原因而导致锅炉烟风系统的质量受到影响，甚至会出现泄露的情况。本文对锅炉烟风系统振动的原因进行分析，研究烟风系统振动的危害，并提出锅炉烟风系统振动问题的设计优化方案。
关键词：锅炉；烟风系统；振动问题；设计优化
1锅炉烟风系统振动的原因
（1）风机选型参数与运行工况参数不协调。
在建筑工程中进行锅炉系统建设时，锅炉烟风系统选型设计，必须根据建筑工程项目对风机的运行工况参数来进行风机选择，以保证风机机型参数与运行工况参数相匹配。但是在部分建筑项目的设计中，锅炉烟风系统发生震动问题的原因就是由于风机机型参数与运行工况参数不匹配，而导致烟风管道的预留压力与风量过大，导致烟风管道发生震动。
（2）风机出力变化较大
风机出力问题是导致烟风管道系统出现振动问题的主要原因之一，而一旦锅炉的燃用煤介质差异较大，就会使锅炉风机系统的出力出现过大或出力不足的情况，进而造成烟风系统振动问题的发生。
（3）锅炉机组负荷率过低
在锅炉烟风系统发生振动问题的原因中，还有一种常见的问题导致原因就是风机选型过大，导致机组的负荷率较为低下，风机无法在高效区或者安全区内有效运行，因此造成离心风机及其烟道进出口发生剧烈震动或者持续性振动的情况，也可能造成轴流风机时速的情况发生，导致烟道系统出现喘振。
（4）烟风管道系统布置不科学
管网系统原因也是导致锅炉烟风系统出现振动原因的主要问题之一，一旦管网系统设计中，对风机的进出口管道设计存在不科学的情况，就容易造成烟风出入口的出入气流均匀状态被破坏，进而造成锅炉烟风系统振动问题的发生，甚至还会导致锅炉耗能增加，给风机的性能发挥造成影响。
2炉烟风系统振动的解决措施
（1）保证风机选型的合理性
在建筑项目施工中进行锅炉系统设计时，锅炉设计人员在烟风系统设计阶段进行风机选型时，必须把建筑工程锅炉运行工况参数最为风机选型的基础，实现风机参数与运行工况的平衡与协调。与此同时，还要对锅炉风机的变速情况加以控制管理，痛殴调节风机转速，改变锅炉风机运行过程中的特性曲线，使风机可以在高效区内运行，也可以通过转速调节，使风机低速运行，避免因为风机转速问题，出现烟风系统振动的情况。
（2）对锅炉风机的风量和风压控制
锅炉风机的风量与风压问题也是导致烟风系统出现振动问题的主要因素之一，因此在锅炉系统设计中，要通过对风机性能参数的控制来调节锅炉风机的风量和风压，通过对风机叶片角度、叶片形式的改变，再加之对风机叶轮直径大小的设计优化，就能够改变风机的风量和风压，继而降低锅炉烟风系统振动问题的发生概率。
（3）避免低负荷运行导致烟风系统振动
锅炉机组的低负荷运行是导致烟风系统出现振动问题的主要原因之一，要想改善风机在非安全区内工作而导致振动的现实问题，就可以在锅炉烟风系统设计中在风机出口位置加装二次循环风门，在锅炉风机运行中风机出力较小时，可以通过二次循环风门的运行，使风机在安全区内运行，避免出现风机非安全区运行导致烟风系统振动问题的发生。
（4）保证烟风系统管道设计的科学性
管道作为烟风系统的核心结构组成部分，烟风管道设计的科学性直接关系到了烟风系统运行的稳定性，因此在设计过程中，必须保障烟风管道管道设计的科学性，避免管道设计不科学而造成烟风系统振动问题的发生。
3案例改造分析
本文以发电厂的以锅炉烟道系统为例进行分析，电厂中锅炉烟道系统布置图如图1所示。在系统中锅炉烟道系统的振动较大，1号锅炉运行时，因烟道及锅炉运行温度不断提高致使烟道的振动达到最大，研究表明最大的振幅达到6mm甚至更大，致使烟道系统中的外表层温度、内部的耐火砖以及护板等部件都有较大的影响，对于机组的经济安全运行较为不利。以下通过对锅炉机组中的锅炉烟道系统进行振动测试与分析，查找系统运行过程中产生振动的主要原因及相关因素，并提出了锅炉烟道系统的改造措施，通过改造方法的实施让系统烟道振动极大降低。
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（1）烟道系统引风机转角添加弧形板
在烟道系统引风机的进口处直角转弯加装弧形板，如图2所示。引风机的进口处直角转弯结构比较复杂，通道的截面面积变化较大，烟气流量产生急剧的减小或增加，让气流量稳定性减小，产生较大的漩涡振动，通过加装焊接小弧形的钢板能够让气流在转弯处沿着弧形钢板顺利的流过，在加装弧形钢板的外部为更加牢固可焊接槽钢进行加固，既能增加转弯处的管道刚度，又能让气流顺利流过，减小振动的产生。
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（2）烟道系统出口及弯头处添加导流片
锅炉烟道系统中截面变换及弯管较多，致使烟道气流不均引发振动较为常见，可以通过在弯管或烟道出口处加装导流片来增加烟流量的流动性，如图3所示。通过导流片的加装能够较小截面的相对变化程度，让气流在导流片处分离二元流体及消除一定的涡流，让气体在截面变换处的脉动及压力降到最低。让弯管气流分布不均的问题得到缓解，气流通过导流片更加平稳，受到直接阻力更小，同时在导流片的加装后，弯管处管道的强度得到提高，抗烟流的冲刷能力更强，能够有效减缓气流的振动。
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（3）烟道系统加固
对整体的锅炉烟道系统进行加固，增加系统的强度及刚度，能够有效的提高整体的抗振动性能。对于烟道系统加固的措施主要有管内加固及管外加固两种，通过改变管道的振动固有的频率来降低振动。内部加固的方法是通过在烟道系统中采用井形加固，利用钢管加工成井形结构焊接与烟道管的内壁，根据管道的管大小不一样来定井形加固的间隔距离，这种加固虽然不能完全消除振动，但能有效的提高管道强度及延长管道使用时间。外部加固的方法是通过在系统的振动较强烈的地方沿四周及前后侧位置加焊槽型钢，加焊的间距也要根据管内部大小来定，在弯角处采取交叉布置的方式。
4结语
烟风系统作为锅炉结构的重要组成部分，在设计过程中，要对烟风系统进行设计优化，保证烟风系统设计的科学性以及风机选型的科学性，降低烟风系统振动问题的发生概率。
参考文献
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