大型城市燃气电站噪声治理技术_钟振茂.pdf

ANZHUANG2023年第3期62技 术 交 流 Technology Exchange钟振茂（上海市安装工程集团有限公司 上海 200080）摘 要：很多燃气电站建设在城市区域或城市周边，离噪声敏感区域较近，排放的噪声对周边环境的影响较大。本文以某新建城市燃气电站的噪声治理为例，分析了各区域噪声源情况，通过噪声预测和噪声治理措施，使各厂界昼夜间噪声均达标，可为类似城市燃气电站噪声治理提供借鉴。关键词：燃气电站 低碳环保 噪声治理中图分类号：TM621 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）03-0062-04大型城市燃气电站噪声治理技术1 工程概况某新建大型燃气电站地处城市郊区，根据城市区域发展规划，该区域周边要有大型居民社区，故需采取噪声控制措施。根据政府环评批复文件要求，该电站厂界排放噪声应达到GB 12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准2类标准（即昼间Leq60dB（A），夜间Leq50dB（A），敏感点应达到GB 3096-2008声环境质量标准2类标准（即昼间Leq60dB（A），夜间Leq50dB（A）。为此，该电站在设计阶段开展了全站的噪声控制工作，如高噪声设备布置时尽量远离厂界和敏感点，选用低噪声设备等，并采取了一系列噪声控制措施，以保证厂界和敏感点噪声达标。2 各区域噪声源分析该燃气电站建设两台9F燃机-蒸汽联合循环机组，根据燃气电站各功能区域的特点，通常可将厂区划分为主厂房区域（含燃气轮机和汽轮机）、余热锅炉区域、变压器区域、天然气调压站区域、机械通风冷却塔区域以及辅助厂房区域等几个功能区域。各区域的噪声源情况分析如下：38,221.7kWh，产气量净值累计298,275Nm3。将改造前后数据代入单位能耗公式：，计算得到：改造前单位能耗为：；改造后单位能耗为：。节能率为：。根据以上计算可知，空压机机组在物联网节能控制系统改造前空载率高达25.17%，而在改造后空载率降低到6.06%，同比空载率降低19.11%，空载率的降低意味着空压机的运行效率更高，有效减少耗能，改造后节能率达8.5%。5 结语节能降耗是企业生存发展的坚实基础，是提高企业竞争力的有效途径，更是企业不可推卸的社会责任。通过现有设备加上物联网控制系统的一套统筹控制来降低空压机空载率，提高运行效率，有效减少单位能耗，从而降低电费支出、提高利润空间，实现了内涵式高质量。参考文献：1万红生，孟源.基于物联网技术的智慧空压机应用研究J.物联网技术，2020，10（11）：99-101.2茅青.全生命周期压缩空气系统节能实例J.上海节能，2021（6）：634-639.3秦勇，王荣华，张振生.空压机节能控制系统的数字与智能化应用研究J.中国设备工程，2021（15）：36-37.4杨林.基于物联网的空压机远程监控及管理系统D.杭州：浙江工商大学，2017.63INSTALLATION2023.3Technology Exchange 技 术 交 流2.1 主厂房区域主厂房区域包括燃气轮机厂房和汽轮机厂房，该区域内噪声主要包括燃气轮机噪声、汽轮机噪声、燃气轮机进风口噪声、辅助设备和管道噪声等。燃气轮机和汽轮机的噪声比较高，可达110dB（A）以上，一般由设备厂家配备隔声罩，安装在厂房内，但罩壳外的噪声一般仍在85dB（A）以上。厂房内噪声级可达到85dB（A）90dB（A）以上，厂房内的声源噪声通过厂房墙体透声或通过门、窗、通风口向外传播，室外声源噪声（像燃气轮机进风口和排风风机）直接对外界传播，这都会对周边厂界和敏感点的噪声产生影响。2.2 余热锅炉区域余热锅炉区域包括锅炉给水泵、锅炉本体、天然气前置模块、烟囱等，余热锅炉区域除了锅炉本体产生噪声外，给水泵、前置模块等多个附属设备都会产生不同程度的噪声。余热锅炉区域的噪声包括锅炉的本体噪声、给水泵噪声、锅炉烟囱噪声、天然气前置模块噪声、炉顶气包平台的噪声以及锅炉炉顶的排气噪声等。锅炉本体的噪声虽量级不高，但其体量大、高度高、向外辐射噪声的范围广，影响较大。锅炉炉顶的排汽噪声属于频发噪声，声压级较高，锅炉厂家一般自带消声器。2.3 机械通风冷却塔区域冷却塔区域噪声是燃气电站的主要噪声源之一，其进风口噪声在85dB（A）90dB（A），排风口噪声约85dB（A）。其特点是体量大，声压级高。2.4 变压器区域变压器区域噪声主要包括主变、厂用变、启动/备用变等，变压器的噪声主要来自变压器内部铁心的磁致伸缩引起的电磁噪声以及冷却风扇的噪声。其声压级一般在65dB（A）75dB（A），低频特性显著，治理难度大。2.5 天然气调压站区域本电站的天然气调压站配有增压机，该区域噪声主要来自于增压机的噪声、调压阀噪声和管线噪声。增压机噪声可达100dB（A）以上，一般厂家自带隔声罩，管线及阀门噪声一般在75dB（A）左右。2.6 辅助厂房区域辅助厂房包括化学水处理车间、各类泵房、GIS楼等，其噪声来自于各种泵类、风机、配电设备等。3 噪声预测及治理3.1 噪声预测根据该电站的总平面布置，利用声学预测软件Sound-PLAN建立该电站的声学预测模型，分析量化各功能区域对厂界和敏感点的影响。该电站1.5m高度的噪声预测效果见图1，20m高度的噪声预测效果见图2。图2 20m高噪声模拟效果图图1 1.5m高噪声模拟效果图 经分析，如果不采取降噪措施，该电站的厂界外噪声将达到60dB（A）70dB（A），周边敏感点区域噪声约55dB（A）63dB（A），厂界和敏感点噪声均严重超标。3.2 噪声治理措施3.2.1 主厂房区域本项目主厂房属于钢结构厂房，墙体结构常规设计+0.00m+1.00m为砌体维护，+1.00m以上为轻钢檩条双层带保温彩色压型钢板围护，屋面采用压型钢板为底模的现浇钢筋混凝土屋面板带保温层，主要建筑结构的理论隔声量见表11-2。从表中可以看出：主厂房的屋面隔声性能能够满足隔声要求，但是双层保温彩色压型钢板、门、通风窗的ANZHUANG2023年第3期64技 术 交 流 Technology Exchange隔声性能是薄弱环节，噪声会透过门、窗、墙体以及孔洞传到室外。因此，需要加强厂房的围护墙体、门和窗的隔声性能，并对孔洞缝隙进行隔声封堵。图4 燃机进风口吸隔声围护厂房的通风口是噪声传播的主要途径，需要对其进行消声处理，把室内噪声的辐射声能通过消声装置转化为热能等其他能量，从而降低噪声影响。燃气轮机等高噪声设备布置在厂房内，这些噪声在厂房封闭空间内反射、折射，形成混响声场，增大了室内噪声，需要对围护墙体采取吸声措施，降低室内混响声，又可增加围护竖龙骨天地龙骨玻璃棉48kg/m10mm水泥板压型孔板主檩条8mm水泥板8mm水泥板3mm阻尼外装饰板室外室内图5 隔声间吸隔声墙体图6 隔声间屋面隔声结构屋面压型板主檩条12mm水泥板龙骨吸音棉压型板（2）锅炉烟囱出口处安装烟囱消声器，消声器出口噪声值60dB（A）。（3）锅炉炉顶的排汽口安装排汽放空消声器,消声器外1m处噪声值85dB（A）。3.2.3 机械通风冷却塔区域冷却塔进风口处外1m处噪声值在85dB（A）表1 建筑物各个部分隔声性能表序号主要材料安装位置隔声量（Rw）/dB1200mm加气混凝土砌块建筑外立面0.001.00m46 2轻钢檩条双层带保温彩色压型钢板建筑外立面1.00m以上25303采光通风窗建筑外立面29334铝合金卷帘门1520 5钢制防火门2932 6120mm厚现浇混凝土屋面板屋面47竖龙骨天地龙骨玻璃棉48kg/m10mm水泥板压型孔板主檩条12mm水泥板3mm阻尼外装饰板室外室内10mm水泥板图3 主厂房复合吸隔声墙体结构的隔声效果。具体措施为：（1）1m以上厂房墙体采用多层复合隔声吸声墙体，墙体Rw50dB（见图3）。（2）门、窗处 安 装 隔 声 门 和隔 声 窗，隔 声 量Rw35dB。（3）主厂房侧面的进风口安装进风消声器，屋顶的排风风机安装排风消声器，LIL30dB（A）。（4）燃机进风口加装复合吸隔声围护，Rw35dB（见图4）。3.2.2 余热锅炉区域余热锅炉噪声源较多，有锅炉本体、下部给水泵、烟囱、排汽管等，具体降噪措施有：（1）余热锅炉本体和临近的给水泵整体做封闭隔声间，围护墙体的隔声量Rw45dB，屋顶隔声屋面的隔声量Rw35dB，设置隔声门窗、进排风消声器（见图5、图6）。65INSTALLATION2023.3Technology Exchange 技 术 交 流图7 某电厂变压器区域声屏障90dB（A），冷却塔排风口外451m处噪声值在85dB（A）88dB（A）。机力冷却塔的进风口、排风口是噪声向外传播的主要途径，进风口和排风口需采取消声措施，将冷却塔的噪声通过消声装置转化为热能等其他能量，减低冷却塔排放噪声。具体降噪措施为：（1）机械通风冷却塔进风口安装阻性片式消声装置，LIL30dB（A）。（2）机械通风冷却塔排风口安装阻性片式消声装置，排风设置导流段，LIL30dB（A）。（3）下部水池内安装落水消声装置，降噪量5dB（A）8dB（A）。（4）对风机、电机进行减振处理。3.2.4 变压器区域变压器区域设置隔声屏障，高度为12m，其结构形式为混凝土基础+钢结构立柱+金属隔声吸声屏障板，与主厂房保持外观统一，在适当的位置安装隔声门，吸隔声屏障隔声量Rw30dB（见图7）。验收监测，各厂界测点昼夜间噪声均达标。噪声监测结果见表2，电站建成后的实景图见图8。表2 厂界噪声监测结果 单位：dB（A）测点昼间夜间东厂界1#48494647东厂界2#46474646东厂界3#47484646南厂界4#45454444南厂界5#44454343南厂界6#44444243西厂界7#49474647西厂界8#49474746西厂界9#47464646北厂界10#50505049北厂界11#48504547北厂界12#49494546GB 12348-2008 2类标准值6050图8 电站实景图3.2.5 天然气调压站区域天然气调压站区域在靠近厂界处设置三面U型隔声屏障，设计高度为6m，其结构形式为混凝土基础+钢结构立柱+金属隔声吸声屏障板。吸声屏障板Rw30dB。3.2.6 辅助厂房区域辅助厂房的门、窗处安装隔声门和隔声窗，进风口安装进风消声器，排风风机安装排风消声器。同时，在降噪设计过程中，兼顾建筑、景观一体化设计，力求达到整体效果美观、和谐统一。3.3 噪声治理效果项目完工后，由当地环保部门组织进行了项目竣工4 结语燃气发电具有启动速度快、出力可调等优点，能够提高电网对太阳能、风能等清洁新能源的接纳能力，同时燃气发电的投资成本低、建设周期短、清洁高效，可有效降低PM2.5浓度，符合了我国低碳环保的发展需求，正逐渐成为我国电力供应的主要方式之一。该项目是典型的城市燃气电站，周边规划居民敏感点多，厂内噪声源种类多、辐射面广，通过采取上述多种降噪措施，确保了厂界和周边敏感点的噪声达标。参考文献：1马大猷.噪声与振动控制工程手册M.北京：机械工业出版社，2002.2吕玉恒.噪声与振动控制技术手册M.北京：化学工业出版社，2019.