武利斌，李力

（1.深能保定發(fā)電有限公司，河北 保定 071000；2.中科匯能（蘇州）電子科技有限公司，江蘇 蘇州 215000）

0 引言

隨著社會發(fā)展，環(huán)境噪聲污染已經(jīng)逐漸成為社會公害之一，直接影響到人們的身體健康情況?；痣姀S在運行過程中會發(fā)出持續(xù)性、高強度噪聲，這會對周圍居民帶來嚴重影響。因此對相關(guān)噪聲進行分析，確定噪聲源，并對相關(guān)設(shè)備的噪聲進行控制，繼而實現(xiàn)更好地噪聲治理。由于發(fā)電廠廠區(qū)生產(chǎn)規(guī)模較大，擁有多臺大型發(fā)電機組，并且廠內(nèi)擁有大量大功率設(shè)備，這些設(shè)備會在運行的過程中產(chǎn)生較大的噪聲，其聲功率級一般約在80～119 dB（A）。隨著國家對環(huán)保要求的不斷提高，火電廠的噪聲防控顯得尤為重要，這就要求相關(guān)公司高度重視環(huán)境保護與噪聲治理工作，需要對公司生產(chǎn)區(qū)域進行綜合治理。然而噪聲產(chǎn)生的源頭非常多，比如汽機廠房、鍋爐房等主要輔機都產(chǎn)生噪聲，治理是一個復(fù)雜的工程。

火電廠的噪聲防控工作已經(jīng)成為各大廠區(qū)進行環(huán)境治理的重要項目。董秋霞等[1]通過Cadna/A噪聲預(yù)測軟件對某350W火電廠發(fā)電組進行噪聲預(yù)測測量結(jié)果進行對比分析，給出了相關(guān)噪聲預(yù)防措施。馬琪順等[2]通過研究湖南某火電廠自然通風(fēng)冷卻塔的噪聲特性，驗證了Cadna/A軟件噪聲預(yù)測的準確性。張旭博等[3]基于某火電廠冷卻塔的噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析相關(guān)噪聲的頻譜特性，為相關(guān)噪聲治理工作提供了參考。李元昊[4]等通過對火電廠翻車機室的噪聲進行分析，并利用噪聲分析軟件確定相關(guān)噪聲源并給出對應(yīng)的治理方案。舒永先等[5]為湖南某火電廠冷卻塔進行噪聲分析，并根據(jù)所檢測結(jié)果進行降噪改造，一種新型降噪技術(shù)。李原等[6]通過對火電廠噪聲源進行分類，闡述了噪聲對工作人員的相關(guān)影響，對相關(guān)噪聲污染源進行分析并給出相應(yīng)治理措施。黃文輝[7]在對火電廠廠界噪聲源分析的基礎(chǔ)上，對相關(guān)噪聲治理思路進行探討并成功取得相應(yīng)治理效果。何高峰[8]指出火電廠由于依靠很多大型機械設(shè)備進行生產(chǎn)，而這些大型設(shè)備在運行的過程中會對周圍環(huán)境造成嚴重的噪聲污染，通過實例分析了相關(guān)情況并給出治理意見。畢玉[9]通過對火電廠汽機房內(nèi)部噪聲形成原因進行分析，并給出有效降噪措施。

1 噪聲源分析

由于鍋爐房內(nèi)部輔助設(shè)備繁多，包括磨煤機、送風(fēng)機、油泵、加藥泵等大型設(shè)備，所以在測量過程中發(fā)現(xiàn)存在各種點聲源、線聲源和面聲源，其聲源特性復(fù)雜多樣。而且各個設(shè)備之間存在著噪聲相互干擾、疊加等情況，這就進一步增加了確定某單一聲源影響值的難度。為此，針對發(fā)電廠區(qū)中鍋爐房區(qū)域進行噪聲測量及控制，采用頻率分析法計算每個聲源的噪聲強度，經(jīng)過現(xiàn)場測量與計算得出主要噪聲源為磨煤機和送風(fēng)機。

磨煤機主要是將塊狀煤研磨成粉末狀，如圖1所示，它是鍋爐的一個重要輔助工具，由于其在工作過程中會發(fā)出嚴重的噪聲，所以進行噪聲值測量時發(fā)現(xiàn)其噪聲頻率屬于中頻，磨煤機聲源頻譜，見表1，通過分析1/3倍頻程圖，如圖2所示，可以得出其噪聲最大值為93.6 dB，頻率范圍以500 Hz～1000 Hz為主。作為一種噪聲源，其對廠房附近的相關(guān)敏感點影響較大。

表1 磨煤機聲源頻譜

圖1 磨煤機

圖2 磨煤機1/3倍頻程

送風(fēng)機作為將空氣送進鍋爐內(nèi)部的動力裝置，如圖3所示，其在運行過程中也會形成嚴重的噪聲污染，通過測量送風(fēng)機周圍的噪聲值發(fā)現(xiàn)其周圍噪聲屬于頻率屬于中低頻，其頻譜見表2，分析送風(fēng)機1/3倍頻程圖，如圖4所示，可以得出其噪聲最大值達到了91.0 dB，以500 Hz為主。其主要聲源來源于風(fēng)機等設(shè)備的疊加，對廠區(qū)和附近敏感點影響很大。

圖3 送風(fēng)機

表2 送風(fēng)機聲源頻譜

圖4 送風(fēng)機1/3倍頻程

2 治理方案設(shè)計

2.1 建立Cadna/A聲學(xué)模型

Cadna/A軟件是一款常用于噪聲模擬與控制的軟件，由于其可靠性高，被廣泛使用于各種環(huán)境下的噪聲預(yù)測。根據(jù)噪聲預(yù)測模型的建立條件，需要綜合氣候、地形等因素。本研究采用采用Cadna/A建立聲學(xué)模型，通過把鍋爐房區(qū)域聲源簡化為面聲源，把風(fēng)機聲等效為點聲源來計算。為了建立起精確的幾何模型，本研究利用CAD地形圖，結(jié)合廠區(qū)周圍真實地形地貌，采用全手工方式逐點建立起廠區(qū)及周圍的三維地形圖，如圖5和圖6所示。

圖5 廠區(qū)噪聲治理前CADNA/A幾何模型

圖6 廠區(qū)3D聲學(xué)模型

為了對比治理前后的實際情況，需要對治理前的情況進行模擬計算。采用3 m間隔劃分網(wǎng)格，高度為1.5 m，計算得到噪聲貢獻水平分布圖，如圖7所示。

圖7 發(fā)電廠區(qū)治理前噪聲網(wǎng)格地圖（1.5m）

模擬計算的范圍包括鍋爐房和周圍敏感點區(qū)域，敏感點區(qū)域在模擬時考慮到夜晚蟲鳴和交通噪聲的干擾，預(yù)測結(jié)果見表3。

由表3可以看出，實測值與預(yù)測值的誤差在可接受范圍內(nèi)，故可以運用該模型。

表3 敏感點及鍋爐島區(qū)域治理前預(yù)測值與實測值

2.2 治理方案

根據(jù)治理前的噪聲測試與預(yù)測分析，結(jié)合現(xiàn)場施工條件，給出以下治理方案：

（1）由于鍋爐房內(nèi)的主要管道區(qū)域的噪聲強，但是可以通過在周圍包裹吸聲材料進行降噪處理，所以采取阻尼包裹的措施。其中鍋爐房內(nèi)部措施如下：鍋爐房內(nèi)低層風(fēng)管道采用阻尼材料進行包裹，鍋爐島內(nèi)高層風(fēng)管道同樣采用阻尼材料進行包裹，在輸送線出口采用封閉體進行隔聲封閉。

（2）由于之前送風(fēng)機、一次風(fēng)機及其相關(guān)送風(fēng)管的隔聲罩高度太高，降噪效果差，但是使用隔聲罩本身是很好的降噪措施，為此本次設(shè)計繼續(xù)使用，但是在高度方面進行降低，使其對相關(guān)通風(fēng)管進行全封閉包圍，并對鍋爐房漏聲區(qū)域進行封閉。

（3）由于風(fēng)機在運行過程中產(chǎn)生的噪聲很大，所以為了在不影響風(fēng)機進口風(fēng)量前提下，將大型進風(fēng)消音器安裝在風(fēng)機進風(fēng)口處，通過消聲器的消聲效果來降低進風(fēng)口的噪聲排放。

（4）為了降低鍋爐房對行政樓和北廠界的影響，將其東側(cè)的原有隔聲屏向南側(cè)延伸，并與降塵區(qū)域連接，以此來降低噪聲干擾。具體措施如圖8所示。

圖8 廠區(qū)3D聲學(xué)模型

治理后對敏感點以及廠區(qū)內(nèi)部噪聲預(yù)測值見表4。經(jīng)以上措施后，鍋爐房區(qū)域治理后的噪聲網(wǎng)格地圖，如圖9所示，鍋爐房部分影響區(qū)域治理后的噪聲網(wǎng)格如圖10所示。

圖9 治理后鍋爐島區(qū)域3D噪聲網(wǎng)格地圖

圖10 鍋爐房部分影響區(qū)域治理后的噪聲網(wǎng)格地圖

表4 治理后預(yù)測值

通過分析計算結(jié)果并結(jié)合噪聲地圖可以計算出對廠內(nèi)行政樓平均可降4.6 dB，東南側(cè)辦公區(qū)域可降7.1 dB；鍋爐房風(fēng)機區(qū)域噪聲為84.9 dBA，低于85 dBA?？傮w的降噪效果滿足相關(guān)要求。

鍋爐房的附屬功能用房，包括泵房、除塵間、脫硫間等使用過程中同樣會產(chǎn)生噪聲，一些泵、風(fēng)機等組件在使用過程會產(chǎn)生振動，所以應(yīng)該對相關(guān)設(shè)備采取對應(yīng)的隔振措施，比如說多使用低噪聲產(chǎn)品、在關(guān)鍵部位的連接處采用柔性連接、相關(guān)設(shè)備在選型時多采用噪聲小、振動小的設(shè)備。

3 結(jié)語

根據(jù)鍋爐房區(qū)域噪聲源周邊及敏感點噪聲值實測，并結(jié)合噪聲預(yù)測軟件Cadna/A計算鍋爐房區(qū)域及敏感點噪聲預(yù)測值，并建立相關(guān)模型，同時根據(jù)治理方案建立改進后的幾何模型，并進行分析，發(fā)現(xiàn)所提供的方案適用本發(fā)電廠并得出結(jié)論：送風(fēng)機及磨煤機噪聲治理能夠有效降低廠區(qū)環(huán)境噪聲，同時對附近住宅敏感區(qū)的噪聲有一定的改善。