基于声学模拟分析的大型火电厂降噪技术应用

2022-08-05王熙伟

中国环保产业 2022年6期

王熙伟

[1.华新四方（北京）建筑技术有限公司，北京 100083；2.清华大学建筑学院建筑物理实验室，北京 100084]

火力发电厂噪声源数量及种类繁多，声源空间情况复杂，部分噪声源分布在高空，环境影响因素多样。本文以贵州某地区大型火电厂3×200MW 机组为例，此电厂位于山谷低洼处，部分厂界在山腰上，即“声在低处，听在高处”，对电厂的噪声辐射非常不利。这种特殊地形地势布局为声场分析、辐射衰减、声源贡献、降噪设计提升了难度[1]。

1 噪声执行标准

厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）2 类标准的要求，即厂界测点连续等效A 计权声压级LAeq满足昼间≤60dB(A)、夜间≤50dB(A)的要求[2]。因电厂昼夜运行工况差异不大，项目降噪指标以更严格的夜间标准为准。

2 全厂噪声基本情况

对全厂的所有主要噪声源、建筑物进行详细的测量，测量对象包括各类设备与系统（包含管道等）辐射噪声、建筑物辐射噪声。主厂房墙顶辐射噪声为65.6—77.5dB(A)、锅炉火检冷却风机噪声为93.8dB(A)、变压器5m 处噪声为74.4dB(A)、双曲线冷却塔淋水池外噪声为83.2dB(A)、磨煤机房噪声为90.3—96.1dB(A)、引风机噪声为85.0—94.7dB(A)、脱硫系统（氧化风机、浆液循环泵、增压风机）噪声为89.1—96.6dB(A)、灰库风机噪声为94dB(A)、制浆楼车间与斗提机噪声为74.3—96.3dB(A)、脱水楼真空泵噪声为86.5dB(A)、空压机噪声为95.1dB(A)、转运站及皮带输送廊噪声为66—83.4dB(A)。

厂界噪声测点分布见图1，厂界各点（1）—（9）实测值依次为59.4dB(A)、63.8dB(A)、62.7dB(A)、63.2dB(A)、63.3dB(A)、60.3dB(A)、57.1dB(A)、53.8dB(A)、50.6dB(A)，超标量为0.6—13.8dB(A)。

图1 厂界噪声测点分布图

3 计算机声学模拟分析

3.1 声学模型搭建情况

本项目采用声学软件Sound PLAN 模拟分析计算所有噪声源的影响状态[3]。地形的起伏变化与室外声场计算有着很大的关系，建模时需要先将真实的地形特征输入模型中，确定厂界的位置及高度，设定声场计算的范围及高度，建立噪声源实际三维几何模型（见图2）。

使用软件分析每个声源对厂界的贡献值，分析结果包含了建筑物、设备的屏障作用和反射作用，气象条件，地形、地势和地面的影响。

图2 声学模型三维图

3.2 模拟预测结果

模型经过校核，厂界外9 个测点的实测值与预测值的差值平均值在1dB(A)以内，最大差值小于3dB(A)，说明模型搭建科学合理，模拟结果比较准确。电厂噪声辐射现状见图3。

图3 电厂噪声辐射现状

3.3 声源贡献量分析

由于声源的类型、位置和声功率级不同，各声源对厂界和环境的影响范围也不同，根据各声源对厂界点的贡献值大小，编制了反映声源贡献的声源影响顺序表（见下表）。各声源所需降噪量主要依据贡献排序中最突出的厂界测点超标值来计算。厂界预测点分布见图4。

图4 厂界预测点分布图

声源贡献的声源影响顺序

4 全厂噪声治理措施

通过上述噪声源的贡献情况，对每个噪声源设备或设施进行有针对性的方案设计。主厂房门窗更换为隔声门窗，设计隔声量Rw≥30dB。锅炉高处的吹灰器做局部隔声处理。浆液循环泵及氧化风机室室外增加隔声结构，隔声量Rw≥30dB；泵房与吸收塔之间安装隔声顶棚，配套阻性消声器。制浆楼（石灰石磨）旋流器机房拆除重建隔声间，安装阻性通风消声器，隔声量Rw≥25dB；门窗进行隔声处理，隔声量Rw≥20dB；斗提机管道进行隔声包扎，隔声量Rw≥25dB。脱水楼窗采用砌块砖封堵；安装通风消声器，原有通风百叶口安装阻性通风消声器，消声量≥15dB(A)，消声器排风口指向性向下。真空泵排气口安装共振抗性与阻性复合消声器，不锈钢材质，消声量≥25dB(A)。引风机（管道、变频室）隔声围护采用砌块砖，砖墙内安装吸声板；顶面为可拆卸式隔声盖板，隔声量Rw≥30dB；配套阻性通风消声器，消声量≥25dB(A)。磨煤机车间西侧墙体和南侧门洞采用砌块砖隔声封闭，门洞安装大尺寸隔声门；室内局部吸声。灰库电机安装隔声罩，配套阻性通风消声器，隔声量Rw≥25dB，风机安装阻性消声器，消声量≥25dB(A)[4]；分选系统安装U 形隔声屏障，隔声量Rw≥25dB。输送线（转运站与碎煤机室）2#转运站西、北、南方向的窗口，以及碎煤机室西、北、南方向的窗口都采用砌块砖封堵；更换钢质隔声门，隔声量Rw≥25dB。西北侧厂界安装隔声屏，隔声屏高15m、长360m。