火力發電廠除灰空壓機房噪聲的治理

       火力發電廠的除灰空壓機是干式正壓氣力除灰系統供氣專用設備,這類空壓機噪聲頻帶寬,源強值一般在95~100 dB(A)之間,是火力發電廠的強噪聲源之一。成都熱電廠除灰空壓機房安裝有10臺除灰空壓機,運行時強烈的噪聲通過車間門窗輻射至外界,對周圍環境產生了很大影響。
1、除灰空壓機噪聲狀況
1.1聲源噪聲特性
       空壓機是一個多聲源發聲體,其噪聲主要為進氣噪聲、排氣噪聲、機械噪聲、電磁噪聲。
1.1.1進氣噪聲
       隨著空壓機氣缸進氣閥門的間斷開啟,氣流在間斷吸入氣缸的時候,在進氣口附近產生壓力 波動,以聲波的形式從進氣口輻射出來,從而產生進氣噪聲。進氣噪聲約為100 dB(A),進氣口噪聲比其它部件的噪聲要高7~10 dB(A),是空壓機的主要噪聲源。
1.1.2排氣口噪聲
       氣體從氣缸閥門間斷地排出時,氣流產生擾動所形成的噪聲。
1.1.3機械噪聲
       空壓機運行時很多部件快速旋轉和往復運動,產生摩擦、沖擊,引起機件振動而產生的噪聲,其聲級約為90 dB(A)。
1.1.4電磁噪聲
       由驅動電機的磁場脈動引起的噪聲。
       此外,電機冷卻風扇還引起氣流噪聲。
       成都熱電廠除灰空壓機房安裝有10臺除灰空壓機,由于空壓機的轉速較高(1 843 r/min) ,其噪聲呈明顯的中高頻特性,由于各部分聲音的疊加,總聲級相當高。空壓機運行時散發熱量大,現有設備均已配置了隔聲罩,但運行時隔聲罩門多處于開啟或半開啟狀態,隔聲罩的作用難以充分發揮。在距設備1 m處測定,隔聲罩門開啟時單臺除灰空壓機運行噪聲高達1 00dB(A),且呈寬頻特性,其頻譜特性見表1
1.2除灰空壓機房噪聲對外界的影響
       除灰空壓機均已安裝了隔聲罩,隔聲罩門關閉時運行噪聲可減少約15 dB,但由于車間內四 壁均為光滑墻面,混響聲十分嚴重,出現這種混響聲可使室內聲壓級提高10~12 dB。
       該車間所處位置距廠界約50 m,廠外居民受到的噪聲影響主要來自該車間。通過現場的勘察 發現,車間內噪聲通過門窗輻射至外部,經附近建筑物反射,聲音傳播方向發生改變,廠外居民受到的影響除來自車間正門外,建筑物的反射導致噪聲匯集疊加,也是一個重要因素。從除灰空壓機房的監測結果可以看出(見表2),面向廠界側的車間大門為普通金屬卷簾門,門開啟時門外1 m處噪聲監測結果為83.8 dB(A),關閉大門為79.6 dB(A),由于薄金屬門質量小吻合臨界頻率高,隔聲量不足5 dB。
2、除灰空壓機房噪聲治理方案
2.1治理方法及原理
       從以上分析可以看出,空壓機噪聲主要集中在250~4 k(Hz)的頻率范圍內,尤以中高頻為甚。根據噪聲特性,利用隔聲、吸聲、共振等聲學原理,采封堵措施利用外隔、內吸以及消聲 等方法進行綜合治理,能夠使受其影響的廠界噪聲得到有效控制。
由于空壓機已正常投運,對設備自身進一步采取降噪措施比較困難,因而對車間采取了以吸聲和隔聲為主的治理方案,以降低這個總聲源的聲壓級。
2.1.1吸聲
       車間墻面為普通粉刷墻面,吸聲系數不會超過0.03。在原有吸聲量很小的情況下,利用吸聲 結構或吸聲材料提高室內平均吸聲系數的方法,可有效降低室內的混響聲。
       吸聲降噪量由下式求得:
2.1.2隔聲
       車間外墻的材料為240 mm磚墻,但正門為普通金屬防火卷簾門,隔聲量十分有限。車間兩側 墻面窗戶數量眾多,占墻面面積的比例較大。從隔聲的角度講,兩面勾縫的240 mm磚墻,從125至4 000 Hz的平均隔聲量可達53 dB(A),但由于門窗總面積大,而使得整側墻面隔聲量不高。
帶有門、窗的隔聲組合體總隔聲量:
式中:R1——墻體本身(即除門、窗之外的墻面)的隔聲量 (dB) ;
R2——門或窗的隔聲量(dB);
S1——墻體面積(應扣除門、窗面積) (m);
S2——門、窗面積 (m)。
對磚混結構的房屋可通過提高門、窗等薄弱環節的隔聲量,來降低室內噪聲對外界的影響。
2.2治理方案設計原則
除灰空壓機房是產熱車間,噪聲治理必須充分考慮室內通風量的要求,保護設備不受影響。
2.3治理措施
為減輕除灰空壓機房對周邊環境的影響以及不影響設備的正常運行,治理方案中主要采取了 以下措施:
1) 將原有的防火卷簾門及車間側門均改換成隔聲門,隔聲門的大小均維持原有門的尺 寸,車間正面隔聲門采用雙開門形式,以保證設備維護時叉車出入正常行駛。
2) 將面向廠界及居民側的窗戶,采用普通240 mm粘土磚封閉以消除直達聲對外界的影響,對車間另一側鋼窗予以固定(不可開啟),并在其外側加設一層密閉固定的隔聲窗,兩層窗的間距為100 mm,隔聲窗使用8 mm厚的玻璃。
3) 選用平均吸聲系數0.7的離心玻璃棉板,采用架設金屬龍骨再裝填吸聲材料的安裝方式,將其固定于車間內部墻面及頂部。并以穿孔率大于20%的金屬穿孔板和扣板作為墻面及頂部吸聲材料的護面裝飾材料。此舉目的在于降低車間內因混響引起的噪聲4~10 dB(A)。
4) 為保證室內通風降溫的要求,對封閉的車間采取強制通風措施。在車間正門附近兩側墻面底部開設進風口并安裝消聲裝置,同時于室內值班室一側裝配兩臺大功率抽風機,采用消聲管道將室內熱風送出室外。
3、除灰空壓機房噪聲治理效果
       上述方案實施后,車間外噪聲已接近環境本地值,室內混響聲亦明顯減弱。經測試,車間正門外1m處聲級由治理前的79.6dB(A)降至54.0dB(A),降噪量達25.6dB(A);室內混響聲級由治理前的82.0dB(A)降至74.0dB(A),衰減了8.0dB(A),效果十分顯著(見表3)。
4、結束語
       火力發電廠噪聲源眾多,導致廠界噪聲超標的因素較復雜,但距離廠界較近的高噪聲車間和設備的影響占主導地位。從環保角度講,降低這類車間的總體噪聲水平,對保護廠外居民是十分必要的。除灰空壓機房噪聲治理方式及成果,對電廠類似車間的噪聲控制具有一定的參考價值。

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