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汽轮发电机噪音处理,已经机组噪音分贝db相关标准

作者:声学家 来源:yyene.com 点击: 发布日期:2021-03-31 02:25
信息摘要:
汽轮机噪音相对于其他工厂设备的噪音来说,噪音的分贝值是非常大的,有些工业工厂的汽轮机组噪音能够达到100分贝以上,属于比较严重的噪音污染超标问题,已经影响工作人员的身体健康…
汽轮机噪音相对于其他工厂设备的噪音来说,噪音的分贝值是非常大的,有些工业工厂的汽轮机组噪音能够达到100分贝以上,属于比较严重的噪音污染超标问题,已经影响工作人员的身体健康,如果周边有居民,也影响了周边居民的生活,被举报投诉也是不可避免的事,所以我们针对汽轮机组噪音要采取以下噪音控制的措施。
汽轮发电机噪音处理,已经机组噪音分贝db相关标准
汽轮发电机噪音处理方案一
一、汽轮机噪音状况分析
汽轮发电机组设备的噪音声源主要是由汽轮机组运行时噪音、发电机噪音和励磁机噪音三部分组成。汽轮机噪音主要是高压高温蒸汽通过各种调节阀时产生泄漏所引起的,泄漏出来的蒸汽速度达到声速,从而产生强烈的噪音,汽轮发电机组是一个多种噪音源的综合体,加上汽轮发电机组厂房的混响效果,致使厂房内的环境噪音高达90 dB(A)以上。 一般汽轮发电机组噪音平均声压级均在90dB(A)以上,个别机组则达97 dB(A)左右,若包括汽轮机有些可达100 dB(A)以上。
二、汽轮机噪音控制目标
汽轮机属于工业生产设备,其噪音值必须要符合工业生产噪音环境标准,按照标准工作日工作时间,最大噪音值不高于85分贝,工作时间越长要求越高。
三、汽轮机噪音控制方案
1、考虑将汽轮发电机、气凝式汽轮机等设备上设置一个大的可拆装式整体吸隔声房,吸隔声房外形尺寸为17000*7000*3000(长*宽*高),吸隔声板采用厚度3mm喷塑隔声钢板+厚度1.5mm低频阻尼层+厚度100mm吸声棉+防火防潮护面布+铝制吸声微孔板,整体设计吸隔声量不小于30 dB(A)。
2、为了方便日常设备检查及维修需要,特在隔声房上开设四扇隔声门与四扇隔声观察窗,隔声门外形尺寸为1000*2000mm,隔声窗外形尺寸为2000*1000mm,设置位置根据实际需要(以员工实际操作过程中需要检修区域和观察区域确定),设计隔声量均不小于30 dB(A)。
3、考虑到机组散热需要,在隔声房上设置强制散热系统,采用四只低噪音轴流风机做通风散热处理,使用方式为强进强出,进出风口增设消声器,消声器消声量不小于30 dB(A)。
汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。
汽轮发电机噪音处理方案二
汽轮发电机噪音分析,汽轮发电机的噪声以排气噪声为主,噪声呈明显的低频性,在噪声源无法降低的情况下,可采取隔声、吸声和消声的综合治理。主要采用两种处理方式:汽轮发电机机房做降噪或者采用静音发电机组。
为防止噪声通过大门向外辐射,可以设两极房门,并采用隔声性能好的双层隔声门;排烟管处可以选择标准9分贝的消声器或者40分贝的消声器,可以保证机组排烟噪声的有效控制。
噪音管理办法:确保汽轮发电机透风前提即不降低输出功率的条件下,采用高效吸音材料和降噪声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理,使其噪声排放达到国家尺度85db。北京发电机租赁是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、汽轮机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
降低排气噪声:排气噪声是机组最主要的噪声源,其特点是噪声级高,排气速度快,管理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器,一般可使排气噪声降低40-60 db。
降低轴流风机噪声:降低发电机组冷却风机噪声时,必需考虑两个题目,一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点,可以选用阻性片式消声器。
进风口应与汽轮发电机、排风口设置在统一直线上。进风口应配以阻性片式消声器,因为进风口压力损失亦在容许范围之内,可以使机房内进出风量达到平衡,通风散热效果显著。
室内空气的交流,机房的良好隔声,会使闭式水冷汽轮发电机停机时机房内的空气得不到对流,房内的高温亦不能及时降下来,可采用低噪声轴流风机,再配上阻性片式消声器。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机加冷却系统是为了能在控制汽轮发电机体积的情况下增加发电机的输出功率。否则,全靠天然冷却,导体的截面必定要选择的很大很大,才能保证绝缘不被破坏。
汽轮发电机相比较汽油发电机,噪音要大的多,所以汽轮发电机机房降噪是非常重要的。
汽轮机相关知识
发电机是一种将机械能量转化为电能的电机,通常由蒸汽轮机、水轮机或内燃机驱动。发电机分为DC发电机和交流发电机,后者又可分为同步发电机和异步发电机。同步发电机是现代发电厂中最常用的。它由DC电流激励,既能提供有功功率又能提供无功功率,能满足各种负载的需要。异步发电机没有独立的励磁绕组,结构简单,操作方便,但不能向负载提供无功功率。因此,异步发电机必须与其他同步发电机或相当数量的电容器并联。DC发电机有换向器,它结构复杂、价格昂贵、容易损坏、维修困难,而且效率不如交流发电机。因此,自20世纪50年代以来,DC发电机逐渐被通过功率半导体整流从交流电源获得的DC电力所取代。
汽轮发电机是与汽轮机配套的发电机。转速通常为3000转/分(频率为50赫兹)或3600转/分(频率为60赫兹)。为了减小离心力和风磨损引起的机械应力,高速汽轮发电机的转子直径一般较小,长度较大(即细长转子)。这种细长的转子限制了大型高速涡轮发电机的转子尺寸。20世纪70年代以后,涡轮发电机的最大容量达到了130-150万千瓦。
汽轮发电机是同步发电机的一种。它是一种以汽轮机为原动机驱动转子旋转,利用电磁感应原理将机械能量转化为电能的电力设备。它主要用于火力发电厂或核电站。
由于设计,汽轮发电机安装和运行中的诸多原因,汽轮发电机的故障是潜在的,这往往导致实际生产过程中运行机组的高故障率。汽轮发电机状态监测和故障诊断的目的是在故障初期检查汽轮发电机的缺陷,有计划地安排机组大修,避免重大事故的发生。同时,可以延长平均故障间隔时间,缩短平均修复时间,减少停机时间,降低维护成本,提高设备发电设备的利用率
汽轮发电机是以汽轮机为原动机驱动转子旋转,利用电磁感应原理将机械能量转化为电能的发电设备。在直流电流被引入发电机的转子绕组之后,转子磁场被建立,该磁场被称为主磁场,并且与涡轮发电机的转子一起旋转。磁通量从转子的一个磁极出来,穿过气隙、定子铁芯和气隙,然后进入转子的另一个相邻磁极,从而形成主磁通量回路。当发电机转子随汽轮机旋转时,发电机磁极旋转一次,主磁极的磁力线被依次安装在定子铁芯中的三相绕组(导线)切断。根据电磁感应定律,定子三相绕组中感应出不同相位的三相交流电动势。
假设涡轮发电机转子有一对磁极(即一个北极和一个南极)。当涡轮发电机转子和蒸汽轮机转子高速同轴旋转时,例如蒸汽轮机以3000转/分的速度旋转,发电机转子以50周/秒的恒定速度旋转,并且磁极的极性也改变50次,那么发电机定子绕组中的感应电动势也改变50次。同时,在定子三相绕组中感应出不同相位的三相交流电动势,即频率为50倍。此时,如果发电机定子的三相绕组的端部(即中性点)接地,并且发电机定子的三相绕组的第一端的引线与电源相连,则设备,电流将流动,这是由汽轮机转子输入的机械能转换成电能的过程。
结构
火力发电厂或核电站的汽轮发电机都采用水平结构。如图1所示,发电机、汽轮机、励磁机等。形成同轴涡轮发电机组。涡轮的基本组成部分-
(1)定子铁芯。定子铁芯是磁路和定子绕组的重要组成部分,通常由厚度为0.5毫米或3.5毫米、导磁率好的冷轧硅钢片制成。大型汽轮发电机定子铁芯尺寸较大,硅钢片冲压成扇形,然后用多片组装成一个圆形。
(2)定子绕组。定子绕组嵌在定子铁芯内圆的定子槽中,分三相排列,相互成120度角,以保证转子旋转时三相定子绕组中产生120度相位差的电动势。在每个槽中放置两组绝缘导线(也称为线棒),每个线棒分为一个直的部分(放置在铁芯槽中)和两个终端部分。直线部分是导体切断磁力线产生感应电动势的有效侧,棒的端部起连接作用,按照一定的规则连接相关的棒,形成发电机的定子三相绕组。中小型汽轮发电机的定子线棒都是实心线棒,而大型汽轮发电机大多采用内冷线棒散热,例如,它们由几个实心线棒和空心线棒组成,可以平行通水。
(3)框架和端盖。框架的功能是支撑和固定发电机的定子铁芯。框架一般用钢板焊接,钢板必须有足够的强度和刚度,并满足通风和散热的要求。端盖覆盖发电机本体的两端,并与底座、定子铁芯和转子一起在发电机内部形成一个完整的通风系统。
汽轮发电机的转子主要由转子铁心、励磁绕组(转子绕组)、护环和风扇组成,是汽轮发电机最重要的部件之一。由于汽轮发电机转速高,转子受到很大的离心力,所以转子细长,采用隐极式,以便更好地固定励磁绕组。
(1)转子铁芯。发电机转子体由高强度、高磁导率的合金钢制成。用于放置励磁绕组的凹槽沿转子体表面轴向铣削。凹槽的排列通常是径向的,凹槽之间的部分是齿,通常称为小齿。未加工的部分称为大齿,这是主磁通作为磁极的极体的唯一途径。
(2)励磁绕组。励磁绕组是由几个线圈组成的同心绕组,线圈用矩形扁铜线缠绕。励磁绕组放入槽中后,绕组的直线部分用槽楔压紧,端部用挡圈沿径向固定,云母块和中心环沿轴向固定。励磁绕组的引出线通过导电棒连接到集电环,然后通过电刷引出。
(3)挡圈和中心环。汽轮发电机高速旋转,励磁绕组端部承受很大的离心力,因此应使用保护环和中心环固定。励磁绕组的端部被保护环紧紧地套住,使得绕组的端部没有径向位移和变形;中心环用于支撑保护环,防止端部轴向移动。
(4)集电环。集电环分为正极集电环和负极集电环,集电环由硬质耐磨合金锻钢制成,安装在发电机转子励磁端外侧。正负集电环分别通过导线连接到励磁绕组的两端,并通过电刷装置连接到发电机的励磁系统。
(5)范。风扇安装在发电机转子的两端,以加速定子铁芯和转子中的气体循环,提高冷却效果。
冷却系统
当发电机运行时,各种内部损耗将转化为热能,这将导致发电机发热。特别是大型汽轮发电机,由于其细长的结构,中间的热量不易散失,发热问题更加严重。如果发电机温度过高,将直接影响绝缘的使用寿命,因此冷却对大型汽轮发电机来说是一个非常重要的问题。
现场系统
励磁系统的主要功能有:
发电机正常运行时,根据负载情况提供并自动调节励磁电流
发电机内部故障时,如匝间短路或转子两点接地故障,发电机可自动消磁或退磁。
故障分类
发电机是电力系统的“心脏”,其安全运行将直接影响电力系统的稳定性和电能质量。汽轮发电机绝缘材料长期处于高温高湿的恶劣环境中,承受着巨大的机械应力,容易发生绝缘失效。与变压器相比,发电机有一个旋转部件,除了电气绝缘故障外,还有各种机械故障。此外,发电机本身的机械结构也很复杂,而且还有一个巨大的辅助设备,这使得发电机系统的任何一部分发生故障都可能导致整个系统停止运行。汽轮发电机的故障大致可分为以下几种典型故障:
(1)定子铁芯故障。
铁芯故障通常发生在大型涡轮发电机上。在制造或安装过程中,定子铁芯损坏,导致片间短路。流经短路的循环电流随时间逐渐增加,导致硅钢片熔化并流入定子槽,从而烧坏绕组绝缘,最后由于定子绕组接地而烧坏发电机定子铁芯。对于小型发电机,由于过度振动和轴承损坏,定子和转子之间的摩擦可能会损坏定子铁芯。这种故障的早期征兆是大的短路电流、高温和绝缘材料的热分解。
(2)绕组主绝缘故障。
1)绝缘老化。它主要发生在大容量汽轮发电机的定子槽中。环氧云母绝缘因放电而损坏,最终导致绝缘事故。
2)先天性绝缘缺陷。主绝缘中存在空隙或杂质,导致局部放电,局部放电进一步发展,从而导致绝缘失效。
(3)定子绕组线股故障。
绕组线股故障主要是线股短路故障,主要发生在电力负荷大、定子绕组电应力、热应力和机械应力大的大型发电机中。定子线棒通常由多股组成,它们是绝缘的,需要换位。在运行中,如果发生严重的绕组振动,可能会损坏线束之间的绝缘,导致线束之间短路和电弧放电,进一步腐蚀和熔化其他线束,破坏定子线棒的主绝缘,并可能导致接地故障或相间短路故障。此外,当绕组振动过大时,还会导致槽口处定子线棒之间的绝缘疲劳断裂,从而导致电弧放电。
(4)定子端部绕组故障。
发电机运行时,瞬态过程产生的连续机械应力或巨大冲击力会引起定子端部绕组的机械位移。在大型涡轮发电机中,这种位移有时会达到几毫米,这会导致端部振动、疲劳磨损、绝缘材料裂纹和局部放电。这种故障的前兆是振动和局部放电。
(5)转子绕组故障。
汽轮发电机转子绕组的故障主要是由电、热、机械应力引起的,例如,转子的离心力损坏了转子的绝缘,导致绕组匝间短路和局部过热,从而损坏了主绝缘。匝间短路会导致磁通不对称和转子力不平衡,从而引起转子振动。这种故障可以通过监测机组振动是否增大和气隙磁通波形的畸变程度来诊断。
(6)转子故障。
强大的离心力也可能导致转子体故障。
例如,由转子重力作用引起的刚体疲劳会导致转子体及其连接部件表面出现裂纹;进一步发展将导致转子的灾难性故障。转子过热也会导致严重的疲劳断裂;电力系统的突变过程会对转子产生冲击应力。如果发电机和系统之间存在共振条件,转子将会产生扭转振动。当转子或联轴器有机械故障时,会引起转子偏心引起振动,从而导致转子本体故障。
(7)冷却水系统故障。
一些冷却水管会因冷却水质量不洁而堵塞,这将导致汽轮发电机局部过热,最终烧坏发电机的绝缘。前兆是定子线棒或冷却水的温度偏高,材料的热解在冷却介质中产生杂质颗粒,这增加了发电机的放电容量。
破坏机理
内因
1)在设计,电磁设计的制造过程中,应根据发电机的容量、工作环境和运行要求进行,零件加工应科学合理,电机材料选择应正确。例如,发电机绝缘材料的不当选择和材料的不符合将导致绝缘材料的磨损、腐蚀、变形、开裂和老化。
2)汽轮发电机组本身的结构特点。例如,由于发电机冷却水系统故障,一些冷却水管堵塞或泄漏,导致汽轮发电机局部过热或绕组受潮,最终烧坏发电机绝缘。
3)汽轮发电机组本身的工作特性。汽轮发电机绝缘材料长期处于高温高湿的恶劣环境中,承受着巨大的机电应力,容易发生绝缘失效。由于汽轮发电机与大电网相连,当电力系统突然过渡时,会对转子产生冲击。当机电系统之间存在共振条件时,会引起转子的破坏性扭转振动。
外因
1)安装和调试不到位。汽轮发电机组在运输、安装和调试过程中存在问题,导致设备出现故障缺陷,如汽轮发电机安装或检修后,如果轴系找正不好,或发电机定转子中心不重合,容易造成轴系弯曲振动,损坏机组转子体和转子绝缘。
2)运营管理问题。操作人员未能按照操作规程对发电机组进行适当的调节和控制,或采用了错误的操作方法,导致人为失误。例如,发电机组长时间过载会导致发电机过热和绝缘过早老化。
3)维护和管理问题。维修人员没有严格按照维修规程的技术要求完成所有工作。在维修过程中,如果维修不当,不符合维修技术要求,维修质量不高,容易造成发电机组内部绝缘的人为损坏。
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