火力發(fā)電廠除灰空壓機房噪聲的治理

摘要：除灰空壓機是火電廠的強噪聲源之一，如何有效地控制其噪聲對外界的影響，是電廠在環(huán)境保護方面應(yīng)面對的問題。介紹了成都熱電廠除灰空壓機房噪聲治理過程中所采取的措施及治理效果，對電廠類似車間的噪聲控制具有一定的參考價值。
　　
　　關(guān)鍵詞：空氣壓縮機；噪聲；控制方
　　
　　火力發(fā)電廠的除灰空壓機是干式正壓氣力除灰系統(tǒng)供氣專用設(shè)備，這類空壓機噪聲頻帶寬，源強值一般在95～100dB(A)之間，是火力發(fā)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(huán)境產(chǎn)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(fā)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(chǎn)生壓力波動，以聲波的形式從進氣口輻射出來，從而產(chǎn)生進氣噪聲。進氣噪聲約為100dB(A)，進氣口噪聲比其它部件的噪聲要高7～10dB(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(chǎn)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(zhuǎn)和往復(fù)運動，產(chǎn)生摩擦、沖擊，引起機件振動而產(chǎn)生的噪聲，其聲級約為90dB(A)。
　　
　　1.1.4電磁噪聲
　　
　　由驅(qū)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(zhuǎn)速較高（1843r/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(fā)熱量大，現(xiàn)有設(shè)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(tài)，隔聲罩的作用難以充分發(fā)揮。在距設(shè)備1m處測定，隔聲罩門開啟時單臺除灰空壓機運行噪聲高達100dB(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(guān)閉時運行噪聲可減少約15dB，但由于車間內(nèi)四壁均為光滑墻面，混響聲十分嚴重，出現(xiàn)這種混響聲可使室內(nèi)聲壓級提高10～12dB。
　　
　　該車間所處位置距廠界約50m，廠外居民受到的噪聲影響主要來自該車間。通過現(xiàn)場的勘察發(fā)現(xiàn)，車間內(nèi)噪聲通過門窗輻射至外部，經(jīng)附近建筑物反射，聲音傳播方向發(fā)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(jiān)測結(jié)果可以看出（見表2），面向廠界側(cè)的車間大門為普通金屬卷簾門，門開啟時門外1m處噪聲監(jiān)測結(jié)果為83.8dB(A)，關(guān)閉大門為79.6dB(A)，由于薄金屬門質(zhì)量小吻合臨界頻率高，隔聲量不足5dB。
　　
　　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250～4k(Hz)的頻率范圍內(nèi)，尤以中高頻為甚。根據(jù)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(nèi)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(shè)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(shù)不會超過0.03。在原有吸聲量很小的情況下，利用吸聲結(jié)構(gòu)或吸聲材料提高室內(nèi)平均吸聲系數(shù)的方法，可有效降低室內(nèi)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240mm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(cè)墻面窗戶數(shù)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240mm磚墻，從125至4000Hz的平均隔聲量可達53dB(A)，但由于門窗總面積大，而使得整側(cè)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(yīng)扣除門、窗面積）(m)；
　　S2——門、窗面積(m)。
　　
　　對磚混結(jié)構(gòu)的房屋可通過提高門、窗等薄弱環(huán)節(jié)的隔聲量，來降低室內(nèi)噪聲對外界的影響。
　　
　　2.2治理方案設(shè)計原則
　　
　　除灰空壓機房是產(chǎn)熱車間，噪聲治理必須充分考慮室內(nèi)通風量的要求，保護設(shè)備不受影響。
　　
　　2.3治理措施
　　
　　為減輕除灰空壓機房對周邊環(huán)境的影響以及不影響設(shè)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(cè)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(shè)備維護時叉車出入正常行駛。
　　
　　2)將面向廠界及居民側(cè)的窗戶，采用普通240mm粘土磚封閉以消除直達聲對外界的影響，對車間另一側(cè)鋼窗予以固定（不可開啟），并在其外側(cè)加設(shè)一層密閉固定的隔聲窗，兩層窗的間距為100mm，隔聲窗使用8mm厚的玻璃。
　　
　　3)選用平均吸聲系數(shù)0.7的離心玻璃棉板，采用架設(shè)金屬龍骨再裝填吸聲材料的安裝方式，將其固定于車間內(nèi)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(nèi)因混響引起的噪聲4～10dB(A)。
　　
　　4)為保證室內(nèi)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(cè)墻面底部開設(shè)進風口并安裝消聲裝置，同時于室內(nèi)值班室一側(cè)裝配兩臺大功率抽風機，采用消聲管道將室內(nèi)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(huán)境本地值，室內(nèi)混響聲亦明顯減弱。經(jīng)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(nèi)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(jié)束語
　　
　　火力發(fā)電廠噪聲源眾多，導致廠界噪聲超標的因素較復(fù)雜，但距離廠界較近的高噪聲車間和設(shè)備的影響占主導地位。從環(huán)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。