易文清

(陜西首創(chuàng)天成工程技術(shù)有限公司 第二設(shè)計(jì)院， 陜西 西安 710016)

1 概況

天然氣分布式能源系統(tǒng)是在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的方式，是天然氣高效利用的重要方式之一?？蔀獒t(yī)院解決供冷期冷負(fù)荷、供暖期熱負(fù)荷、生活熱水負(fù)荷以及基本電負(fù)荷，是天然氣分布式能源系統(tǒng)的典型應(yīng)用。本文對(duì)某醫(yī)院天然氣分布式能源站的噪聲控制設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

2 分布式能源系統(tǒng)方案

某醫(yī)院的供暖(供冷)面積約5×104m2，設(shè)計(jì)供暖熱負(fù)荷為4 500 kW，設(shè)計(jì)供冷冷負(fù)荷為5 589 kW，設(shè)計(jì)生活熱水負(fù)荷為336 kW。天然氣分布式能源系統(tǒng)流程見圖1。采用天然氣分布式能源系統(tǒng)供電，制備供暖熱水、供冷冷水、生活熱水。

圖1 天然氣分布式能源系統(tǒng)流程

天然氣分布式能源系統(tǒng)由燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組、余熱利用設(shè)備、調(diào)峰設(shè)備組成。采取并網(wǎng)不上網(wǎng)原則，結(jié)合醫(yī)院用電時(shí)間和基本用電量，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的額定發(fā)電功率選取526 kW，發(fā)電效率為38.5%。

余熱利用設(shè)備包括煙氣熱水型溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組以及用于制備生活熱水的板式換熱器、空氣源熱泵機(jī)組。煙氣熱水型溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組額定制冷量為560 kW，供、回水溫度為7、12 ℃；額定制熱量為524 kW，供、回水溫度為60、45 ℃?？諝庠礋岜脵C(jī)組額定制熱量為336 kW，生活熱水供水溫度為65 ℃。

調(diào)峰設(shè)備為兩臺(tái)直燃型溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組：其中1臺(tái)的額定制冷量為2 910 kW，供、回水溫度為7、12 ℃；額定制熱量為2 442 kW，供、回水溫度為60、45 ℃。另外1臺(tái)的額定制冷量為2 040 kW，供、回水溫度為7、12 ℃；額定制熱量為1 710 kW，供、回水溫度為60、45 ℃。

該天然氣分布式能源系統(tǒng)的綜合利用率為78.5%，節(jié)能率為22.9%，符合GB 51131—2016《燃?xì)饫錈犭娐?lián)供工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。

3 降噪設(shè)計(jì)

3.1 降噪對(duì)象、降噪措施

醫(yī)院對(duì)噪聲的控制要求很高，應(yīng)符合GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》的第2類標(biāo)準(zhǔn)，日間站界噪聲限值≤55 dB，夜間站界噪聲限值≤45 dB。因此，能源站需要嚴(yán)格控制噪聲，優(yōu)先采用低噪聲設(shè)備，并采取必要降噪措施。

① 對(duì)能源站建筑的墻面、頂棚進(jìn)行吸聲處理。

② 安裝燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組靜音罩，為不影響主機(jī)房內(nèi)部溫度，靜音罩的排風(fēng)直接通至室外，靜音罩的進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口均安裝消聲器，這種強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)計(jì)既滿足了通風(fēng)要求又達(dá)到了噪聲限值要求。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)缸套冷卻水低噪聲水箱散熱器安裝于屋頂上，降低了靜音罩內(nèi)溫度和所需通風(fēng)量。

③ 能源站主機(jī)間自然進(jìn)風(fēng)口采用進(jìn)風(fēng)百葉加裝消聲器進(jìn)行降噪處理，因進(jìn)風(fēng)量較大，消聲器長約2.5 m，使用鋼支架對(duì)消聲器進(jìn)行支撐。排風(fēng)雖然采用低噪聲風(fēng)機(jī)，但風(fēng)機(jī)外部仍需設(shè)計(jì)安裝消聲器進(jìn)行降噪處理，以達(dá)到噪聲限值要求。

④ 采用低噪聲水泵，加裝隔振墊。

⑤ 采用低噪聲冷卻塔，加裝隔聲屏障。

3.2 靜音罩設(shè)計(jì)

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組作為最大噪聲源，必須安裝靜音罩，并在設(shè)計(jì)階段核算通風(fēng)量，保證機(jī)組散熱要求。靜音罩通風(fēng)量包括滿足機(jī)組燃料燃燒所需的空氣量和排除機(jī)組散熱量所需空氣量[1]。

靜音罩通風(fēng)量q的計(jì)算式為：

(1)

式中q——靜音罩通風(fēng)量，m3/s

Φ——需要排除的機(jī)組散熱量，kW

ρ——空氣密度，kg/m3

cp——空氣比定壓熱容，kJ/(kg·K)

Δt——靜音罩內(nèi)外允許溫差，℃

qa——發(fā)電機(jī)組燃料燃燒所用空氣流量，m3/s

需要排除的機(jī)組散熱量為105 kW。靜音罩內(nèi)空氣平均溫度取32 ℃，密度取1.157 kg/m3，比定壓熱容取1.004 kJ/(kg·K)。機(jī)組燃料燃燒所用空氣流量為0.667 m3/s。由式(1)，可計(jì)算得到靜音罩通風(fēng)量為11.97 m3/s。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，靜音罩出口安裝兩臺(tái)流量為21 895 m3/h的防爆軸流風(fēng)機(jī)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組靜音罩結(jié)構(gòu)及內(nèi)部氣流方向見圖2。

圖2 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組靜音罩結(jié)構(gòu)及內(nèi)部氣流方向

4 運(yùn)行效果

能源站站界噪聲測量值(日間46～54 dB，夜間35～45 dB)滿足GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。

5 結(jié)語

醫(yī)院天然氣分布式能源項(xiàng)目，能源梯級(jí)利用充分、綠色節(jié)能，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，代表了我國能源利用的發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院供能系統(tǒng)一體化。項(xiàng)目的實(shí)施為推廣發(fā)展天然氣分布式能源系統(tǒng)積累經(jīng)驗(yàn)，隨著各示范項(xiàng)目的落地及國家政策的頒布，天然氣分布式能源系統(tǒng)在未來還會(huì)得到更大發(fā)展。