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2016-11-12 03:08:31徐靜靜和彬彬楊玲宋洪濤張愛平

綜合智慧能源訂閱 2016年9期 收藏

關(guān)鍵詞：噪聲控制噪聲源隔聲

徐靜靜，和彬彬，楊玲，宋洪濤，張愛平

（1.華電分布式能源工程技術(shù)有限公司，北京　100070；2.國家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心，北京　100070）

樓宇式燃?xì)夥植际侥茉凑驹肼暦乐未胧?/p>

徐靜靜1，2，和彬彬1，2，楊玲1，2，宋洪濤1，2，張愛平1，2

（1.華電分布式能源工程技術(shù)有限公司，北京100070；2.國家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心，北京100070）

分析了樓宇式燃?xì)夥植际侥茉凑镜闹饕肼曉?，采用聲源區(qū)域劃分方法將其劃分為5個噪聲區(qū)域，對不同區(qū)域的噪聲特點進(jìn)行了分析研究，總結(jié)了噪聲控制方法，并在此基礎(chǔ)上提出了樓宇式燃?xì)夥植际侥茉凑镜脑肼暱刂萍夹g(shù)路線。以噪聲控制技術(shù)路線為指導(dǎo)，提出了針對樓宇式燃?xì)夥植际侥茉错椖康脑肼暦乐未胧?/p>

燃?xì)夥植际侥茉矗粯怯钍?；噪聲控制；技術(shù)路線

0　引言

近年來，我國政府大力鼓勵發(fā)展以天然氣為燃料的分布式能源發(fā)電技術(shù)，但燃?xì)夥植际侥茉错椖坑幸粋€不容忽視的噪聲污染問題。與傳統(tǒng)電廠相比，燃?xì)夥植际侥茉礄C組容量一般較小，靠近用戶端，尤其是以內(nèi)燃機為核心的樓宇式分布式能源項目，以滿足建筑用能為主，一般建設(shè)在城市核心區(qū)域，如商業(yè)、醫(yī)院、機場等樓宇內(nèi)。由于該類項目建設(shè)用地緊張且費用較高，因此大多數(shù)選擇建設(shè)在地下或貼臨建筑，設(shè)備與建筑距離較近，能源站產(chǎn)生的噪聲會對周圍的用戶以及居民造成較大的影響，成為分布式能源推廣的障礙。因此，噪聲防治成為分布式能源站必須面對和解決的問題［1］。

1　樓宇式分布式能源站噪聲源分析

在燃?xì)夥植际侥茉错椖康脑肼暦乐沃?，需對?nèi)部聲源及項目周邊環(huán)境的影響進(jìn)行分析、預(yù)測，確定噪聲源是噪聲防治中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

燃?xì)夥植际侥茉错椖康闹饕肼曉捶治龇椒槁曉磪^(qū)域劃分法［2-3］。對樓宇式分布式能源站各功能區(qū)域進(jìn)行劃分，將其分成5個噪聲區(qū)域：主機區(qū)、調(diào)峰設(shè)備區(qū)、輔助設(shè)備區(qū)、冷卻塔區(qū)和變壓器區(qū)。涉及具體項目時，區(qū)域劃分可適當(dāng)增減。

1.1主機區(qū)主要噪聲源

主機區(qū)域主要包括內(nèi)燃機組和余熱溴化鋰機組，內(nèi)燃機組是樓宇式燃?xì)夥植际侥茉错椖康闹饕肼曉?，包括?nèi)燃機的本體噪聲、進(jìn)風(fēng)及排風(fēng)噪聲、排氣噪聲。根據(jù)以往項目的經(jīng)驗，內(nèi)燃機組的機械噪聲高達(dá)101dB（A），排氣噪聲高達(dá)124dB（A）。內(nèi)燃機的噪聲在整個頻帶內(nèi)都比較高，中低頻尤為突出，呈現(xiàn)明顯的寬頻特性。余熱溴化鋰機本體由于沒有轉(zhuǎn)動件，不是主要噪聲源。

1.2調(diào)峰設(shè)備區(qū)主要噪聲源

調(diào)峰設(shè)備區(qū)域主要包括直燃機、電制冷機和燃?xì)忮仩t等。主要噪聲包括電制冷的壓縮機噪聲及電動機的轉(zhuǎn)動噪聲，直燃機的燃燒器噪聲，燃?xì)忮仩t的燃燒器電機噪聲、送風(fēng)風(fēng)機噪聲、燃燒室噪聲等。

1.3輔助設(shè)備區(qū)主要噪聲源

輔助設(shè)備區(qū)域因項目不同會有差異，主要有各種水泵、通風(fēng)風(fēng)機及電氣柜等。水泵噪聲包括水泵工作噪聲和壓縮機振動噪聲。水泵工作引起的噪聲主要包括泵壓縮機本身運行的機械噪聲、水泵運行引起的管道諧振噪聲、管道內(nèi)的氣流撞擊噪聲及電機噪聲等。水泵組產(chǎn)生的噪聲一般不超過85dB（A）。風(fēng)機噪聲是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中最主要的噪聲源之一，風(fēng)機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲主要包括空氣動力噪聲、機械噪聲及氣體和固體彈性系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的氣-固耦合噪聲。

樓宇式燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)中大量使用通風(fēng)管道，通風(fēng)管道的氣流噪聲也成為一個重要的噪聲源。通風(fēng)管道的噪聲可以通過空調(diào)末端傳播給空調(diào)服務(wù)區(qū)，也可以直接輻射到服務(wù)區(qū)。管道噪聲主要包括管道內(nèi)氣流湍流噪聲以及氣流引起的管道振動噪聲、閥門節(jié)流噪聲等。

1.4冷卻塔區(qū)主要噪聲源

冷卻塔區(qū)噪聲由風(fēng)機噪聲、淋水噪聲、機械噪聲和冷卻塔機殼振動輻射噪聲組成。冷卻塔的噪聲以低頻、中頻為主，且低頻峰值多出現(xiàn)在250Hz附近，中頻峰值在500Hz附近，噪聲控制較困難。

1.5變壓器區(qū)主要噪聲源

電力變壓器噪聲主要有兩部分：鐵芯磁致伸縮振動引起的電磁噪聲；冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的機械噪聲與氣流噪聲。電力變壓器的電磁噪聲是由基頻和一系列諧頻組成的單調(diào)噪聲，低頻成分突出，且有明顯的峰值（100Hz附近）。由于低頻噪聲的繞射和穿透能力強，且空氣吸收非常小，因此衰減很慢，屬于較難治理噪聲。

2　噪聲控制方法及控制技術(shù)路線

不同分布式能源站的噪聲治理雖有其獨有的特點和難點，但結(jié)合設(shè)備本身的運行特點，采用切合實際的隔、消、吸、阻尼、減振等綜合噪聲治理措施，基本能保證驗收點達(dá)標(biāo)，其中隔聲是主要措施，其次是消聲、吸聲、阻尼及減振等［2-3］。

（1）隔聲措施是對露天和半露天布置的噪聲源設(shè)置必要的建筑隔聲維護(hù)結(jié)構(gòu)。

（2）所有的空氣動力性噪聲、主機房進(jìn)風(fēng)噪聲和蒸汽對空排汽噪聲采用消聲治理措施。

（3）吸聲是在噪聲源周圍設(shè)置的隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁面上做必要的吸聲處理，不但可有效加強隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量，而且可降低室內(nèi)的混響聲。

（4）阻尼減振降噪是在薄板隔聲維護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲背板上涂刷特殊配比的阻尼材料，能有效增加隔聲結(jié)構(gòu)的內(nèi)阻尼，使隔聲構(gòu)件的動能轉(zhuǎn)化為熱能，從而減少了構(gòu)件的振動，因此，阻尼對提高隔聲構(gòu)件尤其是薄板隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量，特別是低頻共振時的隔聲量，有明顯的作用。

綜合考慮能源站主要噪聲源的特點及難點，本文提出了分布式能源站噪聲控制技術(shù)路線，如圖1所示。

3　樓宇式分布式能源站噪聲預(yù)防及治理措施

根據(jù)不同的項目特點，樓宇式分布式能源站主要有地上及地下2種布置方式，但無論采用哪種布置方式，降噪的基本方法及原理相似，可采取的噪聲預(yù)防及治理措施有以下幾個方面。

3.1設(shè)備廠房的降噪措施

為使圍墻處噪聲滿足環(huán)評標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備廠房設(shè)計時盡量采取隔聲的降噪措施，可采用加氣混凝土砌磚結(jié)構(gòu)的墻體。設(shè)備廠房內(nèi)可進(jìn)一步采用吸聲措施，吸聲體安裝范圍主要有主機間、調(diào)峰設(shè)備間、電子設(shè)備間、配電間、風(fēng)機房、實驗室、更衣室、控制盤室及控制室。安裝方式主要是在墻面上安裝吸聲體，吸聲體由輕鋼龍骨+吸聲材料+鋁合金護(hù)面穿孔板組成，吸聲體厚度為50～80mm，如圖2所示。

圖2　屋內(nèi)墻體吸聲體

廠房屋頂?shù)奈曮w主要由輕鋼吊架+輕鋼龍骨+吸聲材料+鋁合金護(hù)面穿孔板組成，吸聲體厚度為50～80mm。吸聲降噪設(shè)計的降噪量一般為3～8dB（A）。

3.2防爆泄壓口的降噪措施

防爆泄壓口一般位于能源站燃?xì)庠O(shè)備（如內(nèi)燃機、直燃機）的頂層，是能源站對外界的噪聲源出口，其位置臨近各類樓宇，衰減距離短，只有將泄爆孔噪聲控制在55dB（A）以內(nèi)，才能保證周圍建筑室內(nèi)噪聲控制在40dB（A）。

根據(jù)實際工程經(jīng)驗，建議在泄爆孔安裝輕型彩鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在其下部安裝隔聲量為STC59以上的隔聲板，預(yù)計泄壓口外噪聲≤50dB（A）。

3.3管道穿墻隔聲措施

對于需穿墻的管道，可在穿墻處采用吸聲、隔聲材料以及隔聲套管等進(jìn)行隔聲封堵，避免廠房噪聲通過此處縫隙漏出，影響室外聲環(huán)境。穿墻封堵隔聲量一般大于30dB。

3.4門的隔聲設(shè)計

對于采用混凝土結(jié)構(gòu)的能源站，機房內(nèi)的薄弱環(huán)節(jié)在于進(jìn)、排風(fēng)道和門窗等設(shè)施。進(jìn)風(fēng)風(fēng)道可加裝豎井通風(fēng)消聲器，門窗盡量采用隔聲門及隔聲窗，隔聲門盡量采用與墻體隔聲量相近的產(chǎn)品，隔聲門的隔聲量至少要在STC53以上。

3.5控制室噪聲設(shè)計

根據(jù)規(guī)范要求，控制室內(nèi)噪聲限值為60dB（A），可采用的降噪措施為隔聲、吸聲?？刂剖覂?nèi)安裝吸聲體，降低室內(nèi)混響聲，并采用隔聲窗及隔聲門。

3.6屋頂降噪措施

能源站屋頂主要擺放冷卻塔、內(nèi)燃機散熱器、屋頂排風(fēng)機及煙囪等高噪聲設(shè)備，且站房距離用戶較近，對周圍影響較大?？稍谡痉宽敳克闹茉O(shè)立金屬吸隔聲屏障；同時，為保證冷卻塔通風(fēng)需求，聲屏障底部設(shè)計消聲百葉，如圖3所示。煙囪及風(fēng)機均采用加裝消音器的方式，以達(dá)到降噪的目的。

圖3　屋頂隔聲屏障

4　結(jié)論

本文從樓宇式燃?xì)夥植际侥茉错椖康脑肼曉础⒃肼暱刂品椒霸肼暱刂萍夹g(shù)路線等角度進(jìn)行了分析研究，提出了樓宇式燃?xì)夥植际侥茉错椖康脑肼曨A(yù)防治理措施，并總結(jié)了以下幾個噪聲控制要點。

（1）樓宇式燃?xì)夥植际侥茉吹脑肼暱刂浦攸c應(yīng)定位在能源站對外噪聲，尤其應(yīng)注意進(jìn)、排風(fēng)口。

（2）屋頂冷塔設(shè)備的降噪要重點考慮對周圍環(huán)境的影響。

［1］金紅光，鄭丹星，徐建中.分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)裝置及應(yīng)用［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］林世平，李先瑞，陳斌.燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉醇夹g(shù)應(yīng)用手冊［M］.北京：中國電力出版社，2014.

［3］何語平，許平.大型天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠噪聲的綜合治理［J］.浙江電力，2008，27（1）：12-14.

（本文責(zé)編：劉芳）

TU996

B

1674-1951（2016）09-0074-03

2016-05-30；

2016-08-24

國家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心項目（CHD-KJ-2012-09）

徐靜靜（1986—），女，山東臨沂人，工程師，工學(xué)碩士，從事分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計及研發(fā)（E-mail：044xujingjing@ 163.com）。

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