多联供燃气电厂噪声综合控制技术简析

2015-01-27冯子平曾小虎

资源节约与环保 2015年6期

冯子平曾小虎

（北京绿创集团-东莞市绿创环保工程技术有限公司广东东莞 523000）

城市的发展与扩容对于能源的需求在不断提升，电厂作为电能的生产者同时也在消耗着煤炭、天然气等能源资源，高效利用资源同时减少污染排放是能源产业的发展方向。然而，由于输送距离和燃料供应等方面的限制，多联供燃气电厂往往需要布局在城市附近，甚至在中心城区附近（如北京太阳宫电厂），而燃气电厂对周边环境的噪声污染问题随之而来，并且成为其主要的环境污染源，因此必须引起重视。

1 主要声源分布

1.1 声源分布特点

多联供燃气电厂噪声污染并非单一噪声源产生，而是由众多噪声源相互叠加共同作用的结果。按照功能划分将燃气电厂分成6个噪声源区域，分别为主厂房区域（燃机、汽机）、余热锅炉区域、冷却塔区域、天然气调压站区域、变压器区域及其他区域，并依此进行噪声预测、分析、评价计算。

1.1.1 主厂房区域噪声

燃气电厂主厂房区域是其主要设备--燃气轮机发电机组和蒸汽轮机发电机组的所在区域，此外还有一些管道阀门、压缩机、分离器、凝汽器等配套设备也是主厂房的噪声源。燃机和蒸汽轮机在出厂时一般会本身配套有隔声罩壳，即便如此，其运行时罩壳外的噪声值也相当大，与厂房内其他设备产生的噪声相互叠加后，噪声值可以达到90dB(A)~95dB(A)，并且混响严重，因此主厂房是燃气电厂的一大噪声源。

1.1.2 余热锅炉区域噪声

余热锅炉能够以燃机产生的高温废气为热源产生动力，起到充分利用资源、节约能源的作用。余热锅炉区域在主厂房旁边，其噪声主要由锅炉本体、给水泵和锅炉排烟囱产生，噪声频谱特性多样。余热锅炉本体噪声主要有锅炉和烟囱之间膨胀节的漏声、锅炉水平烟道辐射噪声、锅炉顶层中高压给水调节阀后隔离阀节流噪声，以及锅炉制氧罐噪声等，主要集中在500 kHz以下频段[1]。给水泵在锅炉底层，噪声频带宽，噪声值可达85dB(A)~90dB(A)，排烟囱的噪声则以低频较为突出，可达90dB(A)以上。

1.1.3 冷却塔区域噪声

由于燃气电厂用地紧凑，冷却设备均采用机力通风冷却塔。机力通风冷却塔的噪声产生机理是冷却水从高处落下撞击池水、通风机扇叶运转带动气流串流湍动、电机高速运转激发噪声的辐射，以中低频为主。此外，机力通风冷却塔的固体传声现象也不可忽视。根据笔者的实践经验，进风口与排风口的噪声值大概在85dB(A)~88dB(A)的范围。

1.1.4 天然气调压区域噪声

天然气送至主厂房燃机前需要调压站进行增压处理和天然气调压站前置模块的预处理，增压机运行和调压阀等的作用会辐射出以中高频为主要成分的噪声，其噪声值一般会在75dB(A)以上。

1.1.5 变压器区域噪声

变压器区域内排放噪声的设备通常为主变压器、厂用变压器和冷却风扇。变压器工作时磁致伸缩和线圈中电阻抗改变激发典型的电磁噪声，冷却风扇则激起空气动力学噪声，噪声值在75dB(A)~80dB(A)。

1.1.6 其他区域噪声

除以上区域外，燃气电厂内各种设备繁多，诸如污水污泥处理设备和各种管道、泵之类都是不可忽视的噪声源。

2 噪声综合控制技术分析

2.1 噪声控制目标

多联供燃气电厂的噪声治理应该是从点到面的全方位综合控制，其目标应该根据所处区域的噪声环境规划和相关行政部门的规定来确定，其最终目标是减少噪声的排放，目前多以《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008和环评要求来确定噪声排放控制标准。

2.2 噪声控制方法

燃气电厂的噪声控制可按照不同的功能区域分别制定有针对性的控制方法，从而最终达到一个综合治理的效果。噪声控制就是通过采用吸声、隔声、隔振、减振等方法，使各种环境下的噪声低于允许的噪声级标准[2]。所以燃气电厂的噪声控制方法无非就是通过吸声隔声减振等手段，在声源或传播途径上使噪声的产生量和辐射量得到控制。

2.2.1 主厂房噪声控制

主厂房为一个封闭的房间结构，很多时候其下部四周为砌体，砌体形成一定高度后上部为单层压型彩钢板，屋面为混凝土浇筑。单靠主厂房原有的封闭房间结构隔声量远远不够，必须要采取措施增加墙体的隔声，通过丰富吸声面积减少室内混响声，常用的方法是在原彩钢板上贴装阻尼层、隔声板（石膏板或水泥纤维板）、吸声棉和表面穿孔饰面板，中间可适当留有空腔以起到抗性消声作用。主厂房隔声可采用中空双层玻璃结构，隔声门的隔声量则一般在30dB(A)以上。封闭的主厂房需在屋面设置风扇主动排风，风扇后端配备排风消声器，相应地需在主厂房四周安装进风消声器或消声百叶。至于燃机的进风口，现在多由燃机厂家配备有进风消声设施，燃机过渡段可采用紧身包裹的措施。

2.2.2 余热锅炉噪声控制

南方地区余热锅炉常露天安装，北方地区则多安装在室内。对于室内安装的余热锅炉，其降噪措施可参考主厂房。露天的余热锅炉要根据产生噪声的部位对应采用相应的降噪方法，炉顶的锅筒、调节阀和蒸汽管道等都是噪声辐射源，对应进行吸声包扎处理，必要时在炉顶层敏感点一侧设置吸隔声屏障。锅炉烟囱的排烟噪声也非常巨大，鉴于烟气温度高烟囱内环境恶劣，在靠近排烟口位置插入抗性消声器，消声器的设计应考虑压降的要求。锅炉水泵则可用隔声间的方法，在隔声间上要留有检修门、观察窗和进排风消声器换气降温，隔声间的隔声量一般应达到0dB(A)~30dB(A)。

2.2.3 冷却塔噪声控制

机力通风冷却塔的噪声主要通过进风口和排风口辐射出去，塔体振动传声也不可忽视。冷却塔风机的旋转引起塔顶平台及导流筒振动产生的二次噪声，该类型噪声通过隔振技术来控制[3]，所以风机安装时注意要隔振处理。冷却塔降噪常用的方法是在排风口和进风口设置消声器，排风口可采用方便安装的整体式消声器，进风口可采用插片式的消声器。当这些措施还未能满足噪声控制要求时，在水池上加装落水消声装置和在风口外围加装吸隔声围挡，降噪效果也十分显著。值得一提的是，消声装置的加入会使压头损失增加，从而导致冷却效果略微下降，当消声降噪与冷却效率存在矛盾时，应以冷却效率为重。

2.2.4 天然气调压站及变压器噪声控制

大多数燃气电厂的调压站和变压器都是露天布置的，在设备选型时应尽量选用低噪声设备，但这种降噪途径非常局限。调压站和变压器在控制噪声辐射时需要兼顾通风散热或排气防爆，设置吸隔声屏障较为常见。吸隔声屏障应选择设置在厂界和敏感点一侧，吸隔声屏障应设置在设备的安全距离外，不影响设备正常使用及维护为首要原则，吸隔声屏障高度根据降噪量的需求进行设置，高度一般应超过调压站和变压器声源的高度，屏障厚度在100mm~200mm之间，屏障的形式可以依次是孔板、吸声棉、空腔、水泥夹芯板，这样可以同时起到吸声隔声共振消声的作用，对于低频噪声显著的变压器降噪效果尤佳。

2.2.5 其他区域噪声控制

对于其他区域噪声控制应根据具体的声源环境和噪声的产生机理，采取隔声、吸声、消声、减振等技术方法，如化水车间、综合水泵房、中水深度处理车间等辅助车间的室内噪声控制着重在门窗和进排风口上入手，其他的一些零散设备则可以采用隔声罩、隔声围挡、吸声材料吸声消声等手段。