1 设备概况

内蒙古京泰发电有限责任公司1号、2号机组为NZK300-16.7/538/538型直接空冷机组，分别于2010年2月、3月投产。每台空冷凝汽器冷却面积为803 977 m²，其中顺流区676 586 m²，逆流区127 391 m²。空冷平台分为6列，每列布置5台轴流变频风机。空冷凝汽器凝结水通过每列凝结水下联箱汇集至凝结水回水母管，后流入排汽装置内进行凝结水循环。

2 故障分析 2.1 故障现象

2010年3月2台机组投产后，现场发现1号、2号机组空冷岛凝结水回水母管内部有轻微的汽蚀声。近几年，在机组高负荷运行工况下管道内部的撞击声非常大，并且管道长期存在轻微振动现象。表 1为现场噪声实际测试数据。

从表 1的数据可以看出，1号、2号机组空冷凝结水回水管区域的噪声均大于80 dB，远超标准要求^[1]（生产车间及作业场所内，工人每天连续接触噪声8 h，噪声强度须小于80 dB）。另外，管道内汽水撞击、回水不畅严重时甚至会将管道振裂^[2]，给设备的安全稳定运行带来很大威胁。

2.2 故障原因

分析现场实测数据，发现无论是有风或无风气象条件、机组负荷高或低、冬季或夏季，1号、2号机组空冷凝结水回水管区域均存在撞击声，最终判断撞击噪声主要来源于凝结水管道弯头处，撞击过程中同时伴有管道轻微振动现象。

凝结水管标高落差较大，排汽装置为负压区域，对水流有抽吸作用^[3]，再加上落差的作用，导致流体从上部高速冲泻而下，在凝结水管弯头处发生撞击，产生高频的撞击声。同时，这种撞击也是导致凝结水回水不畅的重要原因^[4-6]。

3 防汽水冲击装置的研制 3.1 装置结构

由于噪声是因高速水流对弯管产生撞击造成的，而水流速度无法改变，所以决定从凝结水管弯头处着手制订解决方案，在空冷凝汽器凝结水回水管道上增装3组防冲击装置，设计结构见图 1。为防止发生变形现象，防冲击装置用30 mm厚的钢板整体加工而成，不会对凝结水流量造成影响。

装置采用蜘蛛网状结构，通过整流作用将高速柱状水流打散，使流场分布更均匀、，减小水流的冲击力。为避免1组装置整流效果差，共设计加装3级装置，初级为粗整流装置，后2级为细整流装置。经过3级整流装置处理后，可以彻底消除柱状水流的冲击，降低噪声等级。

3.2 安装方式

图 2为防冲击装置加装位置示意图。

（1）防冲击粗整流装置安装在空冷凝结水回水管的第1根水平管道上、首个弯头前。经过第1个防冲击装置的作用，将柱状凝结水打散，减小凝结水对管道首个弯头的冲击力。

（2）后2级防冲击装置安装在空冷凝结水回水管的第2根水平管道上。安装2个防冲击装置是因为发生撞击的主要位置就在这根水平管道的后方，经过第一级粗整流装置后的凝结水，再经2级细整流装置的作用，即可大大减小水流的冲击力，彻底消除撞击声。

4 运行效果

防冲击装置安装完毕投入实际运行后，对改造后相应位置的噪声进行了测试，测试结果如表 2所示。

对比表 1、表 2可以看出，与改造前相比，改造后1号、2号机组凝结水回水母管处噪声明显降低，均达到合格标准^[1]。

5 结语

内蒙古京泰发电有限责任公司通过对直接空冷凝汽器凝结水回水管加装防冲击装置，彻底解决了凝结水回水管噪声超标问题，既保证了设备的安全稳定运行，又保护了巡检人员的身体健康，改造经验可供其他同类型电厂参考。