澠池?zé)犭姀S噪聲綜合治理的幾個關(guān)鍵問題探討

馬嘵峰　武晟　代峰　馬學(xué)禮　趙斌　劉建國

摘要：本文分析了澠池?zé)犭姀S噪聲排放特點(diǎn)，提出了降噪設(shè)計全過程參與、分區(qū)分步設(shè)計的要求，并針對不同種類的噪聲源提出了極具針對性的治理措施，同時提出了具有前瞻性的設(shè)計要求，為電廠順利投運(yùn)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供了有利支持。

關(guān)鍵詞：噪聲治理；降噪措施；隔聲墻

0前言

火電廠的噪聲不僅對廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)人員，甚至對電廠附近的居民區(qū)也構(gòu)成了影響，如何預(yù)防、降低此類影響，已經(jīng)有很多學(xué)者進(jìn)行了大量有益的研究，并取得了一定的成果。例如杜中梁介紹了火力發(fā)電廠各系統(tǒng)和各種機(jī)械噪聲產(chǎn)生機(jī)理、噪聲特性，提出了消聲、隔聲、吸聲、減振等各種預(yù)防措施；俞敏捷介紹了火電廠自然通風(fēng)冷卻塔的噪聲污染，研究了冷卻塔噪聲特性；胡署根等提出了多個隔聲降噪方案；徐慶成等介紹了火電廠給水泵存在的噪聲污染問題，提出了采用拼裝式鋼結(jié)構(gòu)隔聲罩的措施等，均具有一定的推廣價值。

華能澠池?zé)犭姽こ淘趦?yōu)化總平面布置、節(jié)約占地面積的同時，不可避免的拉近了主廠房、自然通風(fēng)冷卻塔等噪聲源與廠界的距離。根據(jù)預(yù)測，如果不進(jìn)行噪聲治理，電廠東、西、南、北廠界噪聲均超出環(huán)境影響評價報告中要求的《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》2類標(biāo)準(zhǔn)限值，即晝間≤60dB（A），夜間≤50dB（A）。因此，不僅要找出影響廠界噪聲達(dá)標(biāo)的主要聲源，同時要提出經(jīng)濟(jì)可行的高效降噪措施。

1項(xiàng)目概況

本工程為熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱工程，建設(shè)規(guī)模為2×350MW超臨界燃煤機(jī)組，位于澠池縣東郊工業(yè)規(guī)劃區(qū)。

作為大型火力發(fā)電廠，澠池?zé)犭姀S噪聲源不僅眾多而且按噪聲性質(zhì)，可分為空氣動力噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲。

（1）空氣動力性噪聲：如一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等，具有高、中、低各類頻譜成分。

（2）機(jī)械噪聲：如汽輪機(jī)、鍋爐、濕式冷卻塔、機(jī)力冷卻塔、各類水泵等，這類噪聲以中、低頻為主。

（3）電磁噪聲：如發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備。

可能存在噪聲隱患的主要噪聲源多達(dá)50多個，包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、碎煤機(jī)、磨煤機(jī)等。為保證降噪治理工作的順利進(jìn)行，結(jié)合澠池電廠自身的噪聲排放特點(diǎn)，梳理了噪聲治理工作的主要問題，對治理工作幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的牢牢把握奠定了圓滿

2關(guān)鍵問題探討

2.1全過程參與及“三同時”聯(lián)動

本工程將噪聲治理工作參與到了可行性研究、初步設(shè)計、施工及運(yùn)行期維護(hù)的全過程，同時強(qiáng)調(diào)了降噪措施和主體工程的“三同時”原則，即將降噪工程措施與主體工程同時設(shè)計、施工、運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)是主體設(shè)計與降噪措施設(shè)計聯(lián)動避免了重復(fù)建設(shè)，重復(fù)投資，同時避免出現(xiàn)主體工程完工后降噪措施再單獨(dú)施工造成主體工程的基礎(chǔ)超荷載等工程安全隱患的出現(xiàn)。為保證安全生產(chǎn)、保證降噪效果、提高效率、節(jié)約成本打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2治理方案設(shè)計

由于噪聲源眾多，加之每個噪聲源的降噪方案可以有多個，如果直接對每個噪聲源進(jìn)行方案設(shè)計并作整體預(yù)測，則降噪方案的數(shù)量會呈幾何數(shù)量增長，采用計算機(jī)編程運(yùn)算也會耗費(fèi)大量時間?？梢灶A(yù)見，最終的降噪方案可以有很多種，采用計算機(jī)直接預(yù)測法，無法兼顧噪聲類型、區(qū)域功能、經(jīng)濟(jì)性等其他因素，給進(jìn)一步優(yōu)化造成了困難。

因此，采用了分區(qū)分步設(shè)計法。即首先根據(jù)區(qū)域功能先劃分大區(qū)域，再針對每個區(qū)域噪聲特點(diǎn)、位置提出降噪量要求，最后確定每個區(qū)域內(nèi)具體噪聲源的降噪量，即層層分解的方式確定治理方案，該方法能綜合考慮多種約束條件，快速確定目標(biāo)范圍，極大的提高了設(shè)計效率。

根據(jù)電廠各區(qū)域的功能、在廠區(qū)內(nèi)的位置、與廠界距離、各區(qū)域主要噪聲源的頻譜特性等因素，將廠區(qū)劃分為6大噪聲治理區(qū)，通過聲學(xué)計算、計算機(jī)聲學(xué)模擬，工程經(jīng)驗(yàn)修正，再考慮適當(dāng)?shù)脑O(shè)計余量后確定了6個治理區(qū)的降噪量，詳見表1。

2.3降噪措施針對性

澠池電廠噪聲源不僅種類多，而且距離廠界較近，降噪任務(wù)重，因此對主要噪聲源分別采用了不同的治理方案，降噪措施極具針對性。

（1）冷卻塔

國內(nèi)針對冷卻塔噪聲有屏障隔聲、落水消聲和消聲裝置三種治理措施，但前兩種方式降噪效果有限；目前國內(nèi)采用的消聲裝置均為阻性結(jié)構(gòu)，其僅對淋水噪聲的中高頻段有效果，對低頻段幾乎沒有降噪效果。澠池電廠冷卻塔距離廠界僅10m左右，需要考慮對低頻段噪聲進(jìn)行治理，因此設(shè)計采用了阻、抗復(fù)合結(jié)構(gòu)全頻段消聲墻技術(shù)。該技術(shù)能夠提升約達(dá)到20-30dB（A）的消聲量，同時對低頻段有較好的消聲效果。

（2）汽輪發(fā)電機(jī)

汽輪發(fā)電機(jī)組自帶化妝板，其主要作用在于美化設(shè)備外觀，但不具備吸隔聲性能，因此采用由一定數(shù)量的吸隔聲模塊組合而成的隔聲罩殼體替代原有化妝版。模塊骨架選用優(yōu)質(zhì)的型鋼，外板采用鍍鋅板材并通過折彎形成殼體，殼體內(nèi)腔填充高性能吸隔聲材料，并在內(nèi)壁墊襯吸聲孔板，該技術(shù)可使隔聲量達(dá)到25-40dB。另外，有針對性的將隔聲罩的配件、組件（如門、窗、照明系統(tǒng)等）都集成在模塊上，實(shí)現(xiàn)快速拆裝功能，滿足了汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組檢修或大修期間必須全部敞開，不允許有遮蓋物的要求。

（3）主廠房等建筑

主廠房、碎煤機(jī)室等內(nèi)有大型噪聲源的建筑墻面襯有模塊化設(shè)計的隔聲板。隔聲板的結(jié)構(gòu)設(shè)計充分運(yùn)用模塊化思路，選用優(yōu)質(zhì)的鍍鋅板材，通過輥軋工藝成型，再焊接端頭板及加強(qiáng)板形成單個模塊盒體。盒體的上下邊緣分別形成凸緣與凹槽結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目設(shè)計的聲屏障包含多個隔聲板模塊，各模塊通過上下邊緣的凸凹卡扣定位拼接而成。模塊化的設(shè)計思維，提高了聲屏障的拆裝與維護(hù)的便捷性，也使模塊的重復(fù)利用得以實(shí)現(xiàn)。

模塊采用了新型吸隔聲層結(jié)構(gòu)設(shè)計，填充了吸聲棉、阻尼板、石膏板等材料，滿足30-40dB（A）的隔聲量要求，吸聲系數(shù)NRC大于0.85，安裝后聲影響區(qū)的綜合隔聲量達(dá)到10-20dB（A），滿足高隔聲量要求與寬頻隔聲性能要求，且具有良好的吸聲性能。

2.4降噪方案前瞻性

本工程為熱電聯(lián)產(chǎn)工程，距離人口密集區(qū)較近，目前廠址周邊1km范圍內(nèi)分布有5個村莊，多為兩層平房，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，居民新建樓房可能會靠近廠界，從而導(dǎo)致在居民房屋的二層受到電廠噪聲的影響超過2類標(biāo)準(zhǔn)限值，具有被要求做二次噪聲治理的可能，同時由于國家對環(huán)境保護(hù)越來越重視，相關(guān)的政策標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，因此，本工程的噪聲治理方案在設(shè)計時提出了在廠界外1m處4.2m高也滿足2類標(biāo)準(zhǔn)限值的要求，并在治理方案設(shè)計及針對性的噪聲源降噪措施中加以貫徹。從電廠投運(yùn)后的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果看，均低于50dB，滿足噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)限制要求。

3結(jié)論

澠池?zé)犭姀S的降噪工作抓住了幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問題，保障了艱巨的降噪任務(wù)的順利完成。主要體現(xiàn)在：

（1）降噪工作在可行性研究階段就作為一個重點(diǎn)任務(wù)，與主體工程設(shè)計聯(lián)動，針對電廠生產(chǎn)工藝、設(shè)備特點(diǎn)，將噪聲治理和主體設(shè)計有機(jī)結(jié)合、統(tǒng)籌考慮，避免了由于獨(dú)立設(shè)計產(chǎn)生的降噪設(shè)施和主體結(jié)構(gòu)不匹配，無法實(shí)施或者是重復(fù)投資等問題。例如工程材料與降噪特性相結(jié)合，選擇既滿足保溫、耐久性要求同時又具有低頻隔聲特性的材料；西側(cè)廠墻直接采用隔聲墻等，一系列降噪措施與主體工程建設(shè)的無縫銜接凸顯了經(jīng)濟(jì)性，有效避免了重復(fù)投資及重復(fù)建設(shè)。

（2）降噪方案設(shè)計綜合考慮噪聲類型、區(qū)域功能等多種因素，采用分區(qū)分步設(shè)計法，層層分解的方式確定各區(qū)域的降噪要求，能夠快速確定目標(biāo)范圍，提高設(shè)計效率。

（3）根據(jù)主要噪聲源的特點(diǎn)，設(shè)計了極具針對性的降噪措施，例如冷卻塔采用了全頻段消聲墻、汽輪發(fā)電機(jī)采用了模塊化隔聲罩、主要噪聲建筑采用了模塊化隔聲板，為廠界噪聲排放達(dá)標(biāo)奠定了基礎(chǔ)，為達(dá)標(biāo)驗(yàn)收和安全運(yùn)行提供了保障。

（4）結(jié)合電廠周邊現(xiàn)狀，提高治理標(biāo)準(zhǔn)，廠界外1m處4.2m高也滿足2類標(biāo)準(zhǔn)限值的要求，因此在較長一段時間內(nèi)，電廠噪聲排放能夠適應(yīng)環(huán)境的變化及社會的發(fā)展，為電廠穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力支持。