火力发电厂除灰空压机房噪声的治理

       火力发电厂的除灰空压机是干式正压气力除灰系统供气专用设备,这类空压机噪声频带宽,源强值一般在95~100 dB(A)之间,是火力发电厂的强噪声源之一。成都热电厂除灰空压机房安装有10台除灰空压机,运行时强烈的噪声通过车间门窗辐射至外界,对周围环境产生了很大影响。
1、除灰空压机噪声状况
1.1声源噪声特性
       空压机是一个多声源发声体,其噪声主要为进气噪声、排气噪声、机械噪声、电磁噪声。
1.1.1进气噪声
       随着空压机气缸进气阀门的间断开启,气流在间断吸入气缸的时候,在进气口附近产生压力 波动,以声波的形式从进气口辐射出来,从而产生进气噪声。进气噪声约为100 dB(A),进气口噪声比其它部件的噪声要高7~10 dB(A),是空压机的主要噪声源。
1.1.2排气口噪声
       气体从气缸阀门间断地排出时,气流产生扰动所形成的噪声。
1.1.3机械噪声
       空压机运行时很多部件快速旋转和往复运动,产生摩擦、冲击,引起机件振动而产生的噪声,其声级约为90 dB(A)。
1.1.4电磁噪声
       由驱动电机的磁场脉动引起的噪声。
       此外,电机冷却风扇还引起气流噪声。
       成都热电厂除灰空压机房安装有10台除灰空压机,由于空压机的转速较高(1 843 r/min) ,其噪声呈明显的中高频特性,由于各部分声音的叠加,总声级相当高。空压机运行时散发热量大,现有设备均已配置了隔声罩,但运行时隔声罩门多处于开启或半开启状态,隔声罩的作用难以充分发挥。在距设备1 m处测定,隔声罩门开启时单台除灰空压机运行噪声高达1 00dB(A),且呈宽频特性,其频谱特性见表1
1.2除灰空压机房噪声对外界的影响
       除灰空压机均已安装了隔声罩,隔声罩门关闭时运行噪声可减少约15 dB,但由于车间内四 壁均为光滑墙面,混响声十分严重,出现这种混响声可使室内声压级提高10~12 dB。
       该车间所处位置距厂界约50 m,厂外居民受到的噪声影响主要来自该车间。通过现场的勘察 发现,车间内噪声通过门窗辐射至外部,经附近建筑物反射,声音传播方向发生改变,厂外居民受到的影响除来自车间正门外,建筑物的反射导致噪声汇集叠加,也是一个重要因素。从除灰空压机房的监测结果可以看出(见表2),面向厂界侧的车间大门为普通金属卷帘门,门开启时门外1 m处噪声监测结果为83.8 dB(A),关闭大门为79.6 dB(A),由于薄金属门质量小吻合临界频率高,隔声量不足5 dB。
2、除灰空压机房噪声治理方案
2.1治理方法及原理
       从以上分析可以看出,空压机噪声主要集中在250~4 k(Hz)的频率范围内,尤以中高频为甚。根据噪声特性,利用隔声、吸声、共振等声学原理,采封堵措施利用外隔、内吸以及消声 等方法进行综合治理,能够使受其影响的厂界噪声得到有效控制。
由于空压机已正常投运,对设备自身进一步采取降噪措施比较困难,因而对车间采取了以吸声和隔声为主的治理方案,以降低这个总声源的声压级。
2.1.1吸声
       车间墙面为普通粉刷墙面,吸声系数不会超过0.03。在原有吸声量很小的情况下,利用吸声 结构或吸声材料提高室内平均吸声系数的方法,可有效降低室内的混响声。
       吸声降噪量由下式求得:
2.1.2隔声
       车间外墙的材料为240 mm砖墙,但正门为普通金属防火卷帘门,隔声量十分有限。车间两侧 墙面窗户数量众多,占墙面面积的比例较大。从隔声的角度讲,两面勾缝的240 mm砖墙,从125至4 000 Hz的平均隔声量可达53 dB(A),但由于门窗总面积大,而使得整侧墙面隔声量不高。
带有门、窗的隔声组合体总隔声量:
式中:R1——墙体本身(即除门、窗之外的墙面)的隔声量 (dB) ;
R2——门或窗的隔声量(dB);
S1——墙体面积(应扣除门、窗面积) (m);
S2——门、窗面积 (m)。
对砖混结构的房屋可通过提高门、窗等薄弱环节的隔声量,来降低室内噪声对外界的影响。
2.2治理方案设计原则
除灰空压机房是产热车间,噪声治理必须充分考虑室内通风量的要求,保护设备不受影响。
2.3治理措施
为减轻除灰空压机房对周边环境的影响以及不影响设备的正常运行,治理方案中主要采取了 以下措施:
1) 将原有的防火卷帘门及车间侧门均改换成隔声门,隔声门的大小均维持原有门的尺 寸,车间正面隔声门采用双开门形式,以保证设备维护时叉车出入正常行驶。
2) 将面向厂界及居民侧的窗户,采用普通240 mm粘土砖封闭以消除直达声对外界的影响,对车间另一侧钢窗予以固定(不可开启),并在其外侧加设一层密闭固定的隔声窗,两层窗的间距为100 mm,隔声窗使用8 mm厚的玻璃。
3) 选用平均吸声系数0.7的离心玻璃棉板,采用架设金属龙骨再装填吸声材料的安装方式,将其固定于车间内部墙面及顶部。并以穿孔率大于20%的金属穿孔板和扣板作为墙面及顶部吸声材料的护面装饰材料。此举目的在于降低车间内因混响引起的噪声4~10 dB(A)。
4) 为保证室内通风降温的要求,对封闭的车间采取强制通风措施。在车间正门附近两侧墙面底部开设进风口并安装消声装置,同时于室内值班室一侧装配两台大功率抽风机,采用消声管道将室内热风送出室外。
3、除灰空压机房噪声治理效果
       上述方案实施后,车间外噪声已接近环境本地值,室内混响声亦明显减弱。经测试,车间正门外1m处声级由治理前的79.6dB(A)降至54.0dB(A),降噪量达25.6dB(A);室内混响声级由治理前的82.0dB(A)降至74.0dB(A),衰减了8.0dB(A),效果十分显著(见表3)。
4、结束语
       火力发电厂噪声源众多,导致厂界噪声超标的因素较复杂,但距离厂界较近的高噪声车间和设备的影响占主导地位。从环保角度讲,降低这类车间的总体噪声水平,对保护厂外居民是十分必要的。除灰空压机房噪声治理方式及成果,对电厂类似车间的噪声控制具有一定的参考价值。

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