楼宇式燃气分布式能源站噪声防治措施

徐静静，和彬彬，杨玲，宋洪涛，张爱平

（1.华电分布式能源工程技术有限公司，北京　100070；2.国家能源分布式能源技术研发中心，北京　100070）

楼宇式燃气分布式能源站噪声防治措施

徐静静1，2，和彬彬1，2，杨玲1，2，宋洪涛1，2，张爱平1，2

（1.华电分布式能源工程技术有限公司，北京100070；2.国家能源分布式能源技术研发中心，北京100070）

分析了楼宇式燃气分布式能源站的主要噪声源，采用声源区域划分方法将其划分为5个噪声区域，对不同区域的噪声特点进行了分析研究，总结了噪声控制方法，并在此基础上提出了楼宇式燃气分布式能源站的噪声控制技术路线。以噪声控制技术路线为指导，提出了针对楼宇式燃气分布式能源项目的噪声防治措施。

燃气分布式能源；楼宇式；噪声控制；技术路线

0　引言

近年来，我国政府大力鼓励发展以天然气为燃料的分布式能源发电技术，但燃气分布式能源项目有一个不容忽视的噪声污染问题。与传统电厂相比，燃气分布式能源机组容量一般较小，靠近用户端，尤其是以内燃机为核心的楼宇式分布式能源项目，以满足建筑用能为主，一般建设在城市核心区域，如商业、医院、机场等楼宇内。由于该类项目建设用地紧张且费用较高，因此大多数选择建设在地下或贴临建筑，设备与建筑距离较近，能源站产生的噪声会对周围的用户以及居民造成较大的影响，成为分布式能源推广的障碍。因此，噪声防治成为分布式能源站必须面对和解决的问题［1］。

1　楼宇式分布式能源站噪声源分析

在燃气分布式能源项目的噪声防治中，需对内部声源及项目周边环境的影响进行分析、预测，确定噪声源是噪声防治中非常关键的环节。

燃气分布式能源项目的主要噪声源分析方法为声源区域划分法［2-3］。对楼宇式分布式能源站各功能区域进行划分，将其分成5个噪声区域：主机区、调峰设备区、辅助设备区、冷却塔区和变压器区。涉及具体项目时，区域划分可适当增减。

1.1主机区主要噪声源

主机区域主要包括内燃机组和余热溴化锂机组，内燃机组是楼宇式燃气分布式能源项目的主要噪声源，包括内燃机的本体噪声、进风及排风噪声、排气噪声。根据以往项目的经验，内燃机组的机械噪声高达101dB（A），排气噪声高达124dB（A）。内燃机的噪声在整个频带内都比较高，中低频尤为突出，呈现明显的宽频特性。余热溴化锂机本体由于没有转动件，不是主要噪声源。

1.2调峰设备区主要噪声源

调峰设备区域主要包括直燃机、电制冷机和燃气锅炉等。主要噪声包括电制冷的压缩机噪声及电动机的转动噪声，直燃机的燃烧器噪声，燃气锅炉的燃烧器电机噪声、送风风机噪声、燃烧室噪声等。

1.3辅助设备区主要噪声源

辅助设备区域因项目不同会有差异，主要有各种水泵、通风风机及电气柜等。水泵噪声包括水泵工作噪声和压缩机振动噪声。水泵工作引起的噪声主要包括泵压缩机本身运行的机械噪声、水泵运行引起的管道谐振噪声、管道内的气流撞击噪声及电机噪声等。水泵组产生的噪声一般不超过85dB（A）。风机噪声是通风空调系统中最主要的噪声源之一，风机运转时产生的噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声及气体和固体弹性系统相互作用产生的气-固耦合噪声。

楼宇式燃气分布式能源系统中大量使用通风管道，通风管道的气流噪声也成为一个重要的噪声源。通风管道的噪声可以通过空调末端传播给空调服务区，也可以直接辐射到服务区。管道噪声主要包括管道内气流湍流噪声以及气流引起的管道振动噪声、阀门节流噪声等。

1.4冷却塔区主要噪声源

冷却塔区噪声由风机噪声、淋水噪声、机械噪声和冷却塔机壳振动辐射噪声组成。冷却塔的噪声以低频、中频为主，且低频峰值多出现在250Hz附近，中频峰值在500Hz附近，噪声控制较困难。

1.5变压器区主要噪声源

电力变压器噪声主要有两部分：铁芯磁致伸缩振动引起的电磁噪声；冷却风扇产生的机械噪声与气流噪声。电力变压器的电磁噪声是由基频和一系列谐频组成的单调噪声，低频成分突出，且有明显的峰值（100Hz附近）。由于低频噪声的绕射和穿透能力强，且空气吸收非常小，因此衰减很慢，属于较难治理噪声。

2　噪声控制方法及控制技术路线

不同分布式能源站的噪声治理虽有其独有的特点和难点，但结合设备本身的运行特点，采用切合实际的隔、消、吸、阻尼、减振等综合噪声治理措施，基本能保证验收点达标，其中隔声是主要措施，其次是消声、吸声、阻尼及减振等［2-3］。

（1）隔声措施是对露天和半露天布置的噪声源设置必要的建筑隔声维护结构。

（2）所有的空气动力性噪声、主机房进风噪声和蒸汽对空排汽噪声采用消声治理措施。

（3）吸声是在噪声源周围设置的隔声围护结构的内侧壁面上做必要的吸声处理，不但可有效加强隔声围护结构的隔声量，而且可降低室内的混响声。

（4）阻尼减振降噪是在薄板隔声维护结构的隔声背板上涂刷特殊配比的阻尼材料，能有效增加隔声结构的内阻尼，使隔声构件的动能转化为热能，从而减少了构件的振动，因此，阻尼对提高隔声构件尤其是薄板隔声结构的隔声量，特别是低频共振时的隔声量，有明显的作用。

综合考虑能源站主要噪声源的特点及难点，本文提出了分布式能源站噪声控制技术路线，如图1所示。

3　楼宇式分布式能源站噪声预防及治理措施

根据不同的项目特点，楼宇式分布式能源站主要有地上及地下2种布置方式，但无论采用哪种布置方式，降噪的基本方法及原理相似，可采取的噪声预防及治理措施有以下几个方面。

3.1设备厂房的降噪措施

为使围墙处噪声满足环评标准，设备厂房设计时尽量采取隔声的降噪措施，可采用加气混凝土砌砖结构的墙体。设备厂房内可进一步采用吸声措施，吸声体安装范围主要有主机间、调峰设备间、电子设备间、配电间、风机房、实验室、更衣室、控制盘室及控制室。安装方式主要是在墙面上安装吸声体，吸声体由轻钢龙骨+吸声材料+铝合金护面穿孔板组成，吸声体厚度为50～80mm，如图2所示。

图2　屋内墙体吸声体

厂房屋顶的吸声体主要由轻钢吊架+轻钢龙骨+吸声材料+铝合金护面穿孔板组成，吸声体厚度为50～80mm。吸声降噪设计的降噪量一般为3～8dB（A）。

3.2防爆泄压口的降噪措施

防爆泄压口一般位于能源站燃气设备（如内燃机、直燃机）的顶层，是能源站对外界的噪声源出口，其位置临近各类楼宇，衰减距离短，只有将泄爆孔噪声控制在55dB（A）以内，才能保证周围建筑室内噪声控制在40dB（A）。

根据实际工程经验，建议在泄爆孔安装轻型彩钢结构的基础上，在其下部安装隔声量为STC59以上的隔声板，预计泄压口外噪声≤50dB（A）。

3.3管道穿墙隔声措施

对于需穿墙的管道，可在穿墙处采用吸声、隔声材料以及隔声套管等进行隔声封堵，避免厂房噪声通过此处缝隙漏出，影响室外声环境。穿墙封堵隔声量一般大于30dB。

3.4门的隔声设计

对于采用混凝土结构的能源站，机房内的薄弱环节在于进、排风道和门窗等设施。进风风道可加装竖井通风消声器，门窗尽量采用隔声门及隔声窗，隔声门尽量采用与墙体隔声量相近的产品，隔声门的隔声量至少要在STC53以上。

3.5控制室噪声设计

根据规范要求，控制室内噪声限值为60dB（A），可采用的降噪措施为隔声、吸声。控制室内安装吸声体，降低室内混响声，并采用隔声窗及隔声门。

3.6屋顶降噪措施

能源站屋顶主要摆放冷却塔、内燃机散热器、屋顶排风机及烟囱等高噪声设备，且站房距离用户较近，对周围影响较大。可在站房顶部四周设立金属吸隔声屏障；同时，为保证冷却塔通风需求，声屏障底部设计消声百叶，如图3所示。烟囱及风机均采用加装消音器的方式，以达到降噪的目的。

图3　屋顶隔声屏障

4　结论

本文从楼宇式燃气分布式能源项目的噪声源、噪声控制方法及噪声控制技术路线等角度进行了分析研究，提出了楼宇式燃气分布式能源项目的噪声预防治理措施，并总结了以下几个噪声控制要点。

（1）楼宇式燃气分布式能源的噪声控制重点应定位在能源站对外噪声，尤其应注意进、排风口。

（2）屋顶冷塔设备的降噪要重点考虑对周围环境的影响。

［1］金红光，郑丹星，徐建中.分布式冷热电联产系统装置及应用［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［2］林世平，李先瑞，陈斌.燃气冷热电分布式能源技术应用手册［M］.北京：中国电力出版社，2014.

［3］何语平，许平.大型天然气联合循环电厂噪声的综合治理［J］.浙江电力，2008，27（1）：12-14.

（本文责编：刘芳）

TU996

B

1674-1951（2016）09-0074-03

2016-05-30；

2016-08-24

国家能源分布式能源技术研发中心项目（CHD-KJ-2012-09）

徐静静（1986—），女，山东临沂人，工程师，工学硕士，从事分布式能源系统的设计及研发（E-mail：044xujingjing@ 163.com）。