Page 89 - 电力与能源2023年第三期

余仙敏：脱硫塔出口尾部烟道振动的原因分析与治理技术 283

具体方案，并进行现场验证试验，方案验证通过 1.3 尾部烟道振动的测试分析
后，再对 3 个尾部烟道进行实施应用。 为了制定尾部烟道振动治理方案，需要对其振
动产生原因进行深入分析 ［4-5］ 。为此，本文对引风机
1 尾部烟道振动及其测试分析
运行在不同变频频率下烟道沿程进行多测点振动信
1.1 尾部烟道的结构与布置 号的采集和频谱分析。现场振动测试分析发现。
3 台锅炉经超低排放改造工程后，锅炉的烟 （1）随着引风机运行频率的提高，尾部烟道各

气在变频电机驱动的引风机作用下，首先经过脱
测点的振动幅度整体上呈现增大的趋势，这是由
硫塔脱硫，然后再通过脱硫塔尾部烟道回收余热
于引风机运行频率增加，烟道的负荷增大，导致振
后由烟囱排出。脱硫塔及其尾部烟道的结构布置
动幅度增大；
如图 1 所示。虽然 3 台锅炉受到的空间限制不尽
（2）当引风机运行频率增加到 24 Hz时，振动幅
相同，但是其尾部烟道的布置基本相似。图 1 中，
度突然增大，此后缓慢增大，但是当频率增加到32 Hz
在异形弯头 1 处，烟道截面首先由 ϕ2 300 mm 的圆
时，振动幅度又再次突增，并且伴随巨大的噪声；
形变成 2 200 mm×2 200 mm 的正方形，随之又扩
（3）尾部烟道各测点振动的主要频率为 68～
大 为 2 514 mm×4 340 mm 的 长 方 形 ，同 时 进 行
69 Hz 的基频及其谐波频率，且该频率不随引风机
90°转角，以满足冷凝器对截面尺寸的需要。
运行频率的变化而变化。
引风机在 26 Hz 频率运行时异形弯头 1 处中

间部位烟道竖壁的水平振动加速度波形和频谱如
图 2 所示。由图 2（a）的加速度波形可以看出，在
2 s 采样长度上，振动信号是周期平稳信号。由
图 2（b）的加速度频谱可以看出，振动最大的频率

为 68 Hz 基频，并伴有多个谐波频率，整体上谐波
振动随谐波次数的增加呈减小趋势。

图 1 脱硫塔及尾部烟道示意

1.2 尾部烟道的振动现象
锅炉在超低排放改造工程后投运时，发现在
尾部烟道多个部位产生不同程度的振动并伴随着
巨大的噪声。以 1 号锅炉为例，在设备安装完毕
后投入热态运行时，当锅炉负荷达到 50% 以上
时，脱硫塔出口尾部烟道开始出现振动现象，噪声
极大。现场查看发现，在尾部烟道上出现了较大
图 2 烟道竖壁的水平振动加速度波形和频谱
的振动并发出噪声，甚至在烟道外部就能明显感
觉到烟气流动的不均匀，疑似烟气在烟道内部打 本文在引风机停机情况下对尾部烟道主要部
转，局部位置振动很大，特别是在冷凝器前后的异 位进行了结构固有频率的锤击测试。异形弯头 1
形弯头 1 至异形弯头 2 之间，包括冷凝器本体。现 处中间部位烟道竖壁锤击响应加速度的频谱如

场试运行发现，当引风机的工作频率增加到 26 Hz 图 3 所示。由图 3 可见，尾部烟道竖壁处局部结构
时，冷凝器前异形弯头 1 处的振动速率已经达到 的固有频率在 68 Hz 左右。由此可见，脱硫塔尾
了 71.3 mm·s ，噪声已经超过 80 dB。 部烟道在冷凝器段出现了局部的结构共振现象。
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