引言

某公司兩條5000t/d熟料生產線配套建設純低溫余熱電站，將余熱回收轉變?yōu)殡?span>能回用于生產。汽輪機采用國產純凝汽汽輪機組，裝機功率分別為6MW、9MW各一臺，工作蒸汽參數(shù)為1.25MPa-300℃。來自余熱鍋爐的主蒸汽經(jīng)隔離閥、速關閥進入汽輪機高壓部分蒸汽室，然后由調節(jié)汽閥控制進入汽輪機通流部分，蒸汽膨脹做功后，乏汽排人凝汽器凝結成水，再由凝結水泵泵出至除氧器。蒸汽管道多處裝有疏水管道，當有不合格的蒸汽和冷凝水積存需要外排時，可打開閥門向空排出。但疏水排汽時存在噪聲超標的問題，為了改變這種狀況，我們制作了一套消音降噪裝置，對其實施了優(yōu)化改造。

在預分解窯水泥生產線上，燒成系統(tǒng)運行的波動以及用電負荷的波動常常影響余熱電站汽水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，與常規(guī)電站相比，其汽水系統(tǒng)的運行調整更頻繁、隨機性更強。

另外，燒成系統(tǒng)發(fā)生事故的時間不確定、且迅速，開啟和停機過程時間短暫，相比之下，電站的運行調整時間則相對較長。余熱電站與燒成系統(tǒng)之間存在著協(xié)調運行的這種矛盾，通常表現(xiàn)為燒成系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會影響蒸汽質量，汽水系統(tǒng)就必須進行疏水操作。

原設計的疏水管道排汽工藝為對空直排，每次外排都是高能量的外排，不但聲音尖銳刺耳，而且持續(xù)時間很長。經(jīng)多次檢測，表壓為1kg/cm2的過熱蒸汽，從疏水管道排向大氣，其速度就可以達到570～600m/s，而對于飽和蒸汽，其速度也可達到470～480m/s，大大超過聲速340m/s，疏水排汽產生的噪聲基本上都在115～135dB(A)之間，遠遠超過了我國所頒布的《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》規(guī)定的數(shù)值。

為了把疏水排汽噪聲控制在標準范圍內，我們在參考電力、化工、石油、冶金等行業(yè)多種消音降噪工藝技術的基礎上，博采眾長，制作了一套消音降噪裝置，并把它運用在汽水系統(tǒng)的蒸汽疏水排汽管道上。

2.1 消音降噪裝置的設計方案

(1)工作原理。

采用多級節(jié)流和小孔噴注的消聲手段，通過消音降噪系統(tǒng)內部兩層空間的壓力釋放，最大程度地降低疏水外排的壓力，降低疏水外排的噪音，總消聲量能夠達到30～45dB(A)。高壓蒸汽在消音降噪系統(tǒng)內經(jīng)過噴吹管一次控流后進入擴容降壓腔，形成低壓蒸汽后從內層管小孔噴出進入控流降噪腔。在此過程中，氣流內能部分轉化成某種頻率的聲能，其噪聲大為削弱。在控流降噪腔內的蒸汽經(jīng)再一次擴容后，從外層管小孔噴出，最大程度地降低剩余噪聲。

(2)蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)結構的優(yōu)化。

根據(jù)蒸汽管道疏水消音降噪技術工作原理，優(yōu)化消音降噪系統(tǒng)組成部分的結構尺寸和形狀。優(yōu)化后的系統(tǒng)主要由噴吹管、擴容降壓腔、控流降噪腔組成，見圖1。

1-右端板；2-內層管；3-外層管；4-左端板；5一端蓋；6一噴吹管

圖1 蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)結構示意圖

噴吹管選用ф25mm無縫鋼管，長度根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，厚度3mm；擴容降壓腔主體選用ф108mm無縫鋼管作為內層管，長度800mm，厚度4mm；控流降噪腔主體選用中219mm無縫鋼管作為外層管，長度700mm，厚度5mm；外層管兩端采用86mm鋼板既作為鋼管封頭端蓋，也作為消音降噪系統(tǒng)的支腳。噴吹管從內層ф108mm鋼管的端面86mm端蓋中心插入。

(3)優(yōu)化蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)的制作工藝。

在內層管右側700mIn范圍管壁均布272個中3mm通孔，在外層管管壁均布396個①3mm通孔。消音降噪系統(tǒng)右端板分別與內層管、外層管的端面連續(xù)焊接。施焊時先焊接內層管外壁和右端板連接處，質量檢驗合格后再焊接外層管外壁和右端板連接處。

消音降噪系統(tǒng)左端板與外層管端面需要連續(xù)焊接，內層管穿過左端板內孔后，結合部分需要連續(xù)焊接。消音降噪系統(tǒng)端蓋與內層管的端面采用連續(xù)焊接，端蓋內孔和噴吹管連接處也采用連續(xù)焊接，此處應保證端蓋右面和噴吹管右端面的距離為15mm，以保證噴吹效果。

(4)蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)優(yōu)化質量的保證。

為保證消音降噪效果，消音降噪系統(tǒng)工藝優(yōu)化的加工制作質量尤為重要。首先是選材。所有材料采用不銹鋼制造，以防止變形、生銹、結垢等問題影響使用效果。其次是加工。內層管和外層管管壁的中3mm通孔需要采用臺式鉆床機械鉆孔加工后進行精鉸、倒角，以保證內孔壁的表面粗糙度不高于Ra1.6；內層管和外層管的端面、左端板和端蓋內孔需要車削加工，在保證表面粗糙度不超過Ra3.2的基礎上留出焊接坡口。焊接前要詳細制訂焊接工藝方案，焊接時嚴格執(zhí)行焊接規(guī)范，確保焊接質量。

特別注意的是施焊前焊條要烘烤，必須經(jīng)150-200℃左右烘干1.5～2h，烘干后放入保溫筒中保溫，隨用隨取。焊件需要預熱，施焊前用氧一乙炔焰對焊件進行預熱至45～50℃。焊接時每層厚度控制在0.5～1mm之間，層間要及時清理焊縫上的熔渣和缺陷，焊縫高度控制在2～3mm。

其三是氣密性打壓試驗。制作完成后按規(guī)范進行氣密性打壓試驗，嚴禁出現(xiàn)微裂紋、滲水等缺陷。

2.2 實施方法

(1)安裝使用方法。

蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)的外層管管壁均布的396個中3mm通孔，既作為降噪噴注小孔，同時兼具排水功能，因此不需要再配備放水閥門，安裝非常方便。消音降噪系統(tǒng)整體可以直接水平放置在地面上，并把它加裝在水泥窯余熱電站蒸汽管道的各疏水管排空口上，采用直接焊接、法蘭連接、螺紋連接三種方式中的任何一種方式將疏水管道與消音降噪系統(tǒng)的噴吹管連接，安裝完成后把消音降噪系統(tǒng)的支腳固定在地面上。

在余熱電站蒸汽管道需要疏水操作時，崗位人員只需打開疏水管道上的閥門，蒸汽管道中不合格的蒸汽就會經(jīng)過疏水管道再經(jīng)過消音降噪系統(tǒng)排放。蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)安裝示意圖見圖2，實景圖見圖3。

(2)安裝注意事項。

在安裝前應檢查內部有無雜物、小孔有無堵塞。消聲降噪系統(tǒng)噴吹管和疏水管道排空口之間應有一段膨脹彎管以吸收熱膨脹，外層管下部應制作安裝一個簡易的接水盤，并將排水Vl暢通接到地溝。外層管外面需要用薄板制作安全兼防雨的防護罩一只，以防蒸汽傷人。為巡檢、維修拆裝方便，防護罩建議采用螺紋連接。

蒸汽管道疏水消音降噪系統(tǒng)優(yōu)化改造實施后，疏水排汽時噪聲再也沒有超過83dB(A)，降噪效果非常明顯，優(yōu)化改造取得預期效果，實現(xiàn)了蒸汽管道疏水排放時消音降噪的目的，既改善了廠區(qū)的工作環(huán)境和周邊居民的生活質量，又使排放噪音控制在標準范圍內。

蒸汽管道疏水消音降噪技術根據(jù)抗、噴、阻復合消聲原理所研制，整個工藝系統(tǒng)具有消聲量大、體積小、重量輕、不易腐蝕及安裝方便的優(yōu)點和結構簡單、容易實施、效果明顯的特點，非常適用于同類型行業(yè)消音降噪的優(yōu)化改造，具有廣闊的推廣前景。

作者：胡慶銀，賈忠

來源：《山東東華水泥有限公司》

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