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1、設備概況
    娘子關發電廠1號爐系哈爾濱鍋爐廠制造的HG- 410／100 -8型鍋爐，配備2臺Y4 - 73  11№25D型引風機，2臺G4 - 73 -11№22D型送風機，以及濕式水膜除塵器，管式空氣預熱器（空預器）。長期以來，送風機進口至空預器進口管道，除塵器出口至引風機出口管道振動劇烈，嚴重時導致管道撕裂；引風機因葉輪積灰嚴重導致軸系不平衡振動，平均每3天需降負荷清灰，嚴重影響機組的安全運行。對此，電廠在送風機進口軸向導流板后安裝了葉片整流器，并采取了調節水膜除塵器噴嘴、加固煙道等措施，但收效甚微。2000年，電廠與國電熱工研究院（熱工院）進行合作，共同探討解決方法，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
2、煙風道振動的分類及特征
    煙風道的振動是由其內部氣流的壓力脈動引起的，根據對鍋爐煙風道振動處理的經驗和電廠煙風道系統發生振動的實況，大致可分為5類：
    (1)“卡門”渦流振動  其發生在鍋爐煙道及應用管式空預器機組的送風道中，主要特點是振動頻率隨風量的變化而變化，一般振動頻率超過40 Hz，并且伴有強烈噪音。
    (2)“中心渦”誘導振動  其發生在軸向檔板調節的大型寬葉片離心式風機中。當進口檔板開度為30%—60%時振動較大；檔板滿開或全關時，振動基本消失。根據在利港電廠和鄭州熱電廠的實測結果顯示，其壓力脈動幅值可達3 500 Pa，對管道危害較大。其頻率為轉速的2倍或1.5倍。目前消除該振動的有效方法是加裝葉片整流器。
    (3)旋轉脫流誘導振動  它是由于風機本身特性與管網阻力不匹配引起。當風機運行在小流量區域，氣流通過葉片通道時，由于葉片附面層發生分離，不能保證氣流平穩流出，產生旋轉失速導致壓力脈動。該壓力脈動的幅值可達5 000 Pa，其頻率為風機轉速頻率的213。
    (4)風道局部渦流誘導振動  由于煙風道某些部分設計不合理，導致出現局部渦流，其振動頻率一般為風機轉速頻率，且振幅隨負荷的加大而增加。
(5)管道結構剛度不足  由于管道設計不合理所致。
3、娘子關電廠煙風道振動的判斷及處理
    為正確判斷引起煙風道振動的原因，對管道振動進行了頻譜測試。
    采用速度傳感器分別在送風道和煙道進行拾振，通過CF - 250振動儀進行振動頻譜分析，共進行了3個工況的測試，測試結果見表1。
    由表1可見，送風道振動頻率不隨風機開度的變化而變化，振動頻率為風機轉速頻率的213，但送風道的振幅隨風機檔板的開大而增大。送風道振動時，沒有伴隨強烈的噪音，而且振頻不變，故可以首先否定空預器“卡門”渦流引起的振動。
    為進一步判斷振動原因，進行了送風機熱態試驗，結果見表2。
    由熱態試驗可知，實際運行點比轉速為53，而4-73型風機的最佳運行點比轉速為73，故送風機運行點己遠遠偏離風機高效區的小流量區域，因而易產生旋轉失速，導致送風機管道的振動。由此可見，送風機與送風道阻力不匹配是導致送風道振動的主要原因。因此，計劃在機組大修期間將其改為熱工院設計的5-53型高效送風機。
    煙道的振動與風機開度的變化沒有關系，振動頻率為穩定的轉速一倍頻，振幅也基本無變化。檢查認為煙道布置基本合理，故推斷風道的加固質量差是導致煙道振動的主要原因。
4、積灰振動的分析及處理
    為徹底解決引風機葉輪積灰振動問題．該廠聯合熱工院進行了引風機的熱態性能測試，結果見表3。
    根據測試結果，認為導致葉輪積灰振動的主要原因有：(1)風機為機翼型葉片，葉片頭部因翼型弧度大極易導致積灰；(2)風機選型較大，機組滿發時，引風機檔板開度只有60%，檔板門開度小，導致風機進口氣流預旋大，從而加劇了葉片積灰。
    根據現場情況，決定采用熱工院更換直板葉片葉輪的建議，通過改變葉片的流線，降低葉片積灰。
5、改造結果
    2000年8月，娘子關發電廠在1號爐大修的過程中，對送、引風機進行了改造，即將送風機改為5 -53型高效送風機，引風機改為4-68型直板葉片風機，同時對煙道的支撐進行了檢查。結果發現，因燃煤含硫量高，部分煙道的支撐已經腐蝕斷裂，引風機機殼變形嚴重，這也證實了煙道振動是由于自身的剛性不足引起的推測，因而，對其進行了更換和加固。
    2000年10月大修結束至今，該廠未再發生過煙風道振動和引風機積灰振動現象，送風機及引風機電耗下降，保證了機組的安全、經濟運行。