孫遠濤
(北京朗新明環(huán)??萍加邢薰灸暇┓止?,江蘇 南京 210019)
火電廠幾種主要噪聲源及治理技術(shù)
孫遠濤
(北京朗新明環(huán)??萍加邢薰灸暇┓止荆K 南京 210019)
火電廠噪聲處理系統(tǒng),是火電廠環(huán)保系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分,隨著火電廠機械做功應(yīng)用范圍逐步擴大,火電廠噪聲處理問題越來越突出。本文對火電廠常見噪聲的聲源進行探究,并提出相應(yīng)的噪聲治理研究措施,為火電廠技術(shù)進步提供更新的技術(shù)應(yīng)用空間。
火電廠;噪聲源;治理技術(shù)
火力發(fā)電是現(xiàn)代電力資源供應(yīng)的重要渠道,確保社會電力資源應(yīng)用良性循環(huán)。一方面,火電廠發(fā)電技術(shù)全面升級,實現(xiàn)火電廠發(fā)電做功效率提升,例如智能選煤,自動化發(fā)電監(jiān)控技術(shù)等等,為火電廠的時代發(fā)展提供了更堅實的技術(shù)保障;另一方面,火電廠生產(chǎn)噪聲治理,是火電廠管理的主要方面,結(jié)合常見的火電廠噪聲來源,探索噪聲處理的技術(shù)方法,為火力發(fā)電技術(shù)提供更全面的發(fā)展引導(dǎo)。
一般而言,磨煤機的噪聲在110~120dB之間,磨煤機應(yīng)用鋼球進行煤泥處理,主要是通過壓碎、擊碎和研碎三種方式進行,制作好的煤球通過滾筒傳輸?shù)矫禾咳紵齾^(qū)域,這個過程中,電動機和傳動機械產(chǎn)生機械噪聲,同時鋼球與鋼球、鋼球與鋼瓦之間相互撞擊產(chǎn)生撞擊噪聲。值得注意的是,磨煤機進行煤泥加工過程中,磨煤機工作狀態(tài)與煤炭傳輸速率相適應(yīng),確保煤炭供應(yīng)各部分資源具有良好的煤泥輸送保障,以達到煤泥處理達到最佳狀態(tài)。進行噪聲治理時,必須注意到這一問題,在確保機械做功速率平穩(wěn)的狀態(tài)下,實行磨煤機噪聲處理措施,既發(fā)揮其做功的目的,又減少噪聲污染,改善作業(yè)環(huán)境。
風(fēng)機噪聲是火電廠主要的噪聲污染源,包括送風(fēng)機噪聲、引風(fēng)機噪聲及其他零星風(fēng)機噪聲。風(fēng)機噪聲主要是由風(fēng)機本身和風(fēng)道引起的。對于風(fēng)機做功而言,風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)時與空氣產(chǎn)生摩擦或沖擊,轉(zhuǎn)速越快,接觸空氣頻率越高,產(chǎn)生的噪聲越尖銳,同時,在風(fēng)機動翼的背面,會產(chǎn)生渦流,既影響風(fēng)機效率,又產(chǎn)生噪聲;此外,空氣在流動過程中,遇到管徑變化等,會產(chǎn)生亂流,同樣產(chǎn)生噪聲,甚至是高頻的嘯叫聲,這些稱謂空氣動力學(xué)噪聲。這些噪聲也會引起管道發(fā)生共振,甚至產(chǎn)生放大噪聲。
鍋爐系統(tǒng)主要位于火電廠主廠房區(qū)域,對周邊影響最大的,是安全閥及排氣閥工作時產(chǎn)生的高頻噪聲,當(dāng)安全閥及點火排汽線工作時,鍋爐內(nèi)的高溫高壓蒸汽排出時會以上百米的速度排入大氣。在這種情況下,排出蒸汽的流速達到聲速(即為臨界速度),排汽蒸汽與空間大氣湍流混合而產(chǎn)生強烈的噴注噪聲,加之排汽過程沒有消音措施,排汽口處會產(chǎn)生高達130dB(A)的噪聲。
火電廠噪聲源中,送變電系統(tǒng)噪聲也是對周邊影響較大的噪聲源。送電系統(tǒng)主要變壓器、冷卻裝置等組成,整個系統(tǒng)的噪聲一部分是由于變壓器自身振動產(chǎn)生的噪聲;另一部分是由于冷卻裝置運行過程中旋轉(zhuǎn)噪聲、渦流噪聲和排氣噪聲三部分疊加而產(chǎn)生的噪聲。此外,還有相對應(yīng)的部分電磁噪聲,幾種噪聲疊加最終形成送變電系統(tǒng)噪聲。
火力發(fā)電廠中很多采用濕式自然通風(fēng)冷卻塔,并建在廠區(qū)周邊,冷卻塔噪聲就成為火電廠主要的噪聲源。冷卻塔噪聲主要由淋水噪聲、布水噪聲、空氣對流噪聲和循環(huán)水泵噪聲組成,其中淋水噪聲是最主要的噪聲源。冷卻過后的水滴,在重力的作用下,其勢能轉(zhuǎn)化為動能,具有一定速度的水滴撞擊水面,一部分動能轉(zhuǎn)化為聲能,淋水噪聲隨淋水量、淋水密度、水滴質(zhì)量以及水力高度的增大而增大,并與塔內(nèi)風(fēng)速有關(guān),如表1。
火電廠磨煤機處理, 主要采取隔聲罩噪聲控制方式,實現(xiàn)磨煤機在做功中,噪聲控制在其設(shè)定的環(huán)境中,實現(xiàn)噪聲控制環(huán)境的綜合處理,噪聲在產(chǎn)生后,迅速在空間中得到消除,實現(xiàn)了噪聲及時處理的作用。依據(jù)相關(guān)性數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),隔聲罩噪聲控制,能夠?qū)崿F(xiàn)降低火電廠磨煤機噪聲10~15db,具有較好的火電廠做功噪聲處理的作用。
表1 主要聲源特性
此外,也可以采取在磨煤機中增加橡膠阻力環(huán)或者采用軟質(zhì)造成處理簾的方式減小噪聲。在磨煤機的做功中,碰撞增加了噪聲的分貝,使機械做功的噪聲增加,橡膠阻力環(huán)主要用于磨煤機內(nèi)側(cè),減小做功運動的噪聲,從而在做功功率確保的情況下,實現(xiàn)煤炭處理做功的噪聲降解的作用;采用軟質(zhì)噪聲處理簾也正是應(yīng)用這一原理,在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)做功運動中降低撞擊產(chǎn)生的噪聲。
現(xiàn)代火電廠風(fēng)機噪聲處理效果的提升,逐步向著消聲、隔聲或者吸聲的方向轉(zhuǎn)換。在風(fēng)機內(nèi)部機械做功連接處,適當(dāng)?shù)脑黾痈袈暺?,達到對風(fēng)機做功外部隔音的效果,同時,對風(fēng)機管道采用阻尼減振管道包裹,降低管道噪聲輻射,增加進出風(fēng)口消聲器,風(fēng)機和管道變徑位置局部采用隔聲罩,并結(jié)合密封條進行周圍密封處理。使風(fēng)機做功環(huán)境處于內(nèi)部暢通,外部阻隔的狀態(tài),保障風(fēng)機做功效果,減小做功噪聲的作用。
鍋爐噪聲處理措施中,排氣閥消除器是常見的噪聲處理方式,能夠有效實現(xiàn)噪聲及時性消除,從而使鍋爐做功中的排氣噪聲處理能力,隨著鍋爐燃燒內(nèi)部熱量增加自動性調(diào)節(jié)。一般而言,鍋爐燃燒初期的排氣系統(tǒng)關(guān)閉,當(dāng)內(nèi)部氣體超出內(nèi)部空間的最大容量值,排氣系統(tǒng)的閥門自動打開,并進行爐內(nèi)氣體排泄,確保鍋爐內(nèi)部氣體流動暢通性增強,避免鍋爐內(nèi)部氣壓過高,氣流變化穩(wěn)定性強,從而實現(xiàn)鍋爐排氣產(chǎn)生的噪聲也就自然而然的降低,這也是現(xiàn)代火電廠鍋爐燃燒中最直接的鍋爐排氣噪聲處理的方式。
送電系統(tǒng)基本都是布置在室外,多采取隔聲加吸聲材料的技術(shù)。目前,隔聲屏的設(shè)計由全封閉、半封閉和局部隔離等方式。隔聲屏的形式、厚度、長度、高度、結(jié)構(gòu)和材料可以根據(jù)檢測到的噪聲特性、水平和需要散發(fā)的熱量等來計算。
目前,治理自然通風(fēng)冷卻塔噪聲的主要手段有以下三種。
(1)消聲導(dǎo)流片法即在冷卻塔進風(fēng)口安裝消聲導(dǎo)流片,通過消聲導(dǎo)流片的消聲作用,來減少冷卻塔噪聲對外界的影響。這種方法也有人稱為消聲器法。(2)隔聲屏障法即隔聲屏障一般設(shè)計為距冷卻塔進風(fēng)口的距離大于冷卻塔進風(fēng)口高度,屏障高度等于屏障到進風(fēng)口的距離。(3)落水消聲法即在冷卻塔底部水面以上安裝落水消能降噪材料,從源頭著手降低噪聲源。
通過對火電廠幾種主要噪聲源及治理技術(shù)的研究,有效加強火力發(fā)電管理,優(yōu)化發(fā)電環(huán)境。本文從多方面對火電廠常見噪聲進行總結(jié),并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施,為推進火力發(fā)電噪聲治理技術(shù)的進步提供有價值的參考。
[1]吳興偉.電站風(fēng)機的噪聲狀況及降低噪聲的措施[J].風(fēng)機技術(shù),1996(4):33-35.
[2]彭擔(dān)任.綜合治理鼓風(fēng)機組噪聲[J].風(fēng)機技術(shù),1997(l):42-43.
[3]王守龍.煤礦主風(fēng)機噪聲控制[J].風(fēng)機技術(shù),1997(8):43-47.
[4]黃其柏.復(fù)雜噪聲源層次診斷方法及其在風(fēng)機中的應(yīng)用研究[J].風(fēng)機技術(shù).1997(6).
[5]張改慧.燒爐鼓風(fēng)機組振動狀態(tài)監(jiān)測方法的探討[J].風(fēng)機技術(shù),1996(4):27-28.
[6]湛克金.球磨機噪聲控制技術(shù)研究綜述[J].中國電力,1995(4):73-75.
[7]柳瑞君.絕聲套法控制球磨機噪聲[J].電力環(huán)境保護,1997(4):33-34.
TM621
A
1671-0711(2017)12(上)-0116-02