火电厂锅炉房噪声治理研究

武利斌，李力

（1.深能保定发电有限公司，河北 保定 071000；2.中科汇能（苏州）电子科技有限公司，江苏 苏州 215000）

0 引言

随着社会发展，环境噪声污染已经逐渐成为社会公害之一，直接影响到人们的身体健康情况。火电厂在运行过程中会发出持续性、高强度噪声，这会对周围居民带来严重影响。因此对相关噪声进行分析，确定噪声源，并对相关设备的噪声进行控制，继而实现更好地噪声治理。由于发电厂厂区生产规模较大，拥有多台大型发电机组，并且厂内拥有大量大功率设备，这些设备会在运行的过程中产生较大的噪声，其声功率级一般约在80～119 dB（A）。随着国家对环保要求的不断提高，火电厂的噪声防控显得尤为重要，这就要求相关公司高度重视环境保护与噪声治理工作，需要对公司生产区域进行综合治理。然而噪声产生的源头非常多，比如汽机厂房、锅炉房等主要辅机都产生噪声，治理是一个复杂的工程。

火电厂的噪声防控工作已经成为各大厂区进行环境治理的重要项目。董秋霞等[1]通过Cadna/A噪声预测软件对某350W火电厂发电组进行噪声预测测量结果进行对比分析，给出了相关噪声预防措施。马琪顺等[2]通过研究湖南某火电厂自然通风冷却塔的噪声特性，验证了Cadna/A软件噪声预测的准确性。张旭博等[3]基于某火电厂冷却塔的噪声监测数据，分析相关噪声的频谱特性，为相关噪声治理工作提供了参考。李元昊[4]等通过对火电厂翻车机室的噪声进行分析，并利用噪声分析软件确定相关噪声源并给出对应的治理方案。舒永先等[5]为湖南某火电厂冷却塔进行噪声分析，并根据所检测结果进行降噪改造，一种新型降噪技术。李原等[6]通过对火电厂噪声源进行分类，阐述了噪声对工作人员的相关影响，对相关噪声污染源进行分析并给出相应治理措施。黄文辉[7]在对火电厂厂界噪声源分析的基础上，对相关噪声治理思路进行探讨并成功取得相应治理效果。何高峰[8]指出火电厂由于依靠很多大型机械设备进行生产，而这些大型设备在运行的过程中会对周围环境造成严重的噪声污染，通过实例分析了相关情况并给出治理意见。毕玉[9]通过对火电厂汽机房内部噪声形成原因进行分析，并给出有效降噪措施。

1 噪声源分析

由于锅炉房内部辅助设备繁多，包括磨煤机、送风机、油泵、加药泵等大型设备，所以在测量过程中发现存在各种点声源、线声源和面声源，其声源特性复杂多样。而且各个设备之间存在着噪声相互干扰、叠加等情况，这就进一步增加了确定某单一声源影响值的难度。为此，针对发电厂区中锅炉房区域进行噪声测量及控制，采用频率分析法计算每个声源的噪声强度，经过现场测量与计算得出主要噪声源为磨煤机和送风机。

磨煤机主要是将块状煤研磨成粉末状，如图1所示，它是锅炉的一个重要辅助工具，由于其在工作过程中会发出严重的噪声，所以进行噪声值测量时发现其噪声频率属于中频，磨煤机声源频谱，见表1，通过分析1/3倍频程图，如图2所示，可以得出其噪声最大值为93.6 dB，频率范围以500 Hz～1000 Hz为主。作为一种噪声源，其对厂房附近的相关敏感点影响较大。

表1 磨煤机声源频谱

图1 磨煤机

图2 磨煤机1/3倍频程

送风机作为将空气送进锅炉内部的动力装置，如图3所示，其在运行过程中也会形成严重的噪声污染，通过测量送风机周围的噪声值发现其周围噪声属于频率属于中低频，其频谱见表2，分析送风机1/3倍频程图，如图4所示，可以得出其噪声最大值达到了91.0 dB，以500 Hz为主。其主要声源来源于风机等设备的叠加，对厂区和附近敏感点影响很大。

图3 送风机

表2 送风机声源频谱

图4 送风机1/3倍频程

2 治理方案设计

2.1 建立Cadna/A声学模型

Cadna/A软件是一款常用于噪声模拟与控制的软件，由于其可靠性高，被广泛使用于各种环境下的噪声预测。根据噪声预测模型的建立条件，需要综合气候、地形等因素。本研究采用采用Cadna/A建立声学模型，通过把锅炉房区域声源简化为面声源，把风机声等效为点声源来计算。为了建立起精确的几何模型，本研究利用CAD地形图，结合厂区周围真实地形地貌，采用全手工方式逐点建立起厂区及周围的三维地形图，如图5和图6所示。

图5 厂区噪声治理前CADNA/A几何模型

图6 厂区3D声学模型

为了对比治理前后的实际情况，需要对治理前的情况进行模拟计算。采用3 m间隔划分网格，高度为1.5 m，计算得到噪声贡献水平分布图，如图7所示。

图7 发电厂区治理前噪声网格地图（1.5m）

模拟计算的范围包括锅炉房和周围敏感点区域，敏感点区域在模拟时考虑到夜晚虫鸣和交通噪声的干扰，预测结果见表3。

由表3可以看出，实测值与预测值的误差在可接受范围内，故可以运用该模型。

表3 敏感点及锅炉岛区域治理前预测值与实测值

2.2 治理方案

根据治理前的噪声测试与预测分析，结合现场施工条件，给出以下治理方案：

（1）由于锅炉房内的主要管道区域的噪声强，但是可以通过在周围包裹吸声材料进行降噪处理，所以采取阻尼包裹的措施。其中锅炉房内部措施如下：锅炉房内低层风管道采用阻尼材料进行包裹，锅炉岛内高层风管道同样采用阻尼材料进行包裹，在输送线出口采用封闭体进行隔声封闭。

（2）由于之前送风机、一次风机及其相关送风管的隔声罩高度太高，降噪效果差，但是使用隔声罩本身是很好的降噪措施，为此本次设计继续使用，但是在高度方面进行降低，使其对相关通风管进行全封闭包围，并对锅炉房漏声区域进行封闭。

（3）由于风机在运行过程中产生的噪声很大，所以为了在不影响风机进口风量前提下，将大型进风消音器安装在风机进风口处，通过消声器的消声效果来降低进风口的噪声排放。

（4）为了降低锅炉房对行政楼和北厂界的影响，将其东侧的原有隔声屏向南侧延伸，并与降尘区域连接，以此来降低噪声干扰。具体措施如图8所示。

图8 厂区3D声学模型

治理后对敏感点以及厂区内部噪声预测值见表4。经以上措施后，锅炉房区域治理后的噪声网格地图，如图9所示，锅炉房部分影响区域治理后的噪声网格如图10所示。

图9 治理后锅炉岛区域3D噪声网格地图

图10 锅炉房部分影响区域治理后的噪声网格地图

表4 治理后预测值

通过分析计算结果并结合噪声地图可以计算出对厂内行政楼平均可降4.6 dB，东南侧办公区域可降7.1 dB；锅炉房风机区域噪声为84.9 dBA，低于85 dBA。总体的降噪效果满足相关要求。

锅炉房的附属功能用房，包括泵房、除尘间、脱硫间等使用过程中同样会产生噪声，一些泵、风机等组件在使用过程会产生振动，所以应该对相关设备采取对应的隔振措施，比如说多使用低噪声产品、在关键部位的连接处采用柔性连接、相关设备在选型时多采用噪声小、振动小的设备。

3 结语

根据锅炉房区域噪声源周边及敏感点噪声值实测，并结合噪声预测软件Cadna/A计算锅炉房区域及敏感点噪声预测值，并建立相关模型，同时根据治理方案建立改进后的几何模型，并进行分析，发现所提供的方案适用本发电厂并得出结论：送风机及磨煤机噪声治理能够有效降低厂区环境噪声，同时对附近住宅敏感区的噪声有一定的改善。