某燃?xì)怆姀S燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲控制工程實(shí)例解析

杜躍

華電浙江龍游熱電有限公司 浙江衢州 324000

在某燃?xì)怆姀S運(yùn)行過程中，燃機(jī)進(jìn)氣管道產(chǎn)生的噪聲極大程度上影響了附近居民的正常生活。為了對(duì)燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲進(jìn)行有效解決，必須掌握燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲源的具體特征，同時(shí)要了解噪聲源的傳播途徑。這樣才能根據(jù)掌握信息對(duì)降噪措施進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，提高燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲控制效果，改善附近居民的生活質(zhì)量。并且利用有效的降噪消聲措施，可以降低噪聲對(duì)燃機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響，這對(duì)提高燃機(jī)運(yùn)行效率也有積極作用[1]。

1 某燃?xì)怆姀S燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲概況

某燃?xì)怆姀S使用的發(fā)電機(jī)組是780MW 二拖一燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，年均發(fā)電量能夠達(dá)到34 億kW·h，而供熱面積能夠達(dá)到1，000 萬(wàn)m2，供熱區(qū)域可以達(dá)到40km。該電廠的燃機(jī)機(jī)組系統(tǒng)能夠?yàn)槿紮C(jī)提供需要的潔凈空氣，基本負(fù)荷下燃機(jī)的進(jìn)氣風(fēng)量大約為190 萬(wàn)m3/h，進(jìn)風(fēng)量比較大，并且燃機(jī)的進(jìn)氣管道在主廠房二層屋面，包括兩套進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)氣系統(tǒng)的主要組成包括風(fēng)管直管段，在直管段中包含有消聲器，變徑段、進(jìn)口過濾器等。其中風(fēng)管的尺寸為11．5m×4．5m，變徑段的最寬部位為21 米，進(jìn)氣口的高度為12 米。噪聲暴露的面積比較大。因此，該燃?xì)怆姀S的燃機(jī)進(jìn)氣管道的噪聲屬于體型比較大的噪聲源。

在對(duì)噪聲源特征進(jìn)行分析的過程中，需要對(duì)燃?xì)膺M(jìn)氣系統(tǒng)入口處以及管道壁面的噪聲數(shù)值進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)量后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)氣口以及進(jìn)氣管道壁面的噪聲值都比較高，并且進(jìn)氣管道壁面的噪聲值比進(jìn)風(fēng)口的噪聲值更高，進(jìn)氣口的噪聲值為1600HZ，而進(jìn)風(fēng)管道壁面的噪聲值為3150HZ。根據(jù)所獲取的噪聲值對(duì)噪聲頻譜進(jìn)行A 計(jì)權(quán)可以證明進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲是隨著頻率的增高而不斷增大的。噪聲的頻率范圍為1000HZ 到8000HZ 之間，具有比較明顯的高頻特征。

但是因?yàn)槌侵行谋旧淼能嚵髁勘容^大，因此，在燃?xì)怆姀S附近的居民樓，除了受電廠燃機(jī)進(jìn)氣管道噪聲影響外，還有附近多條道路交通噪聲產(chǎn)生的影響，并且附近道路的噪聲有一定的高頻特征。經(jīng)過測(cè)量，附近道路的噪聲的主要頻率范圍為1000HZ 到4000HZ。這一噪聲與進(jìn)氣系統(tǒng)的噪聲頻譜是相吻合的。而臨近高層居民樓住宅窗外一米的噪聲在1600 赫茲到3150 赫茲處存在比較明顯的峰值。由此可以判斷，附近高層居民樓的主要噪聲源是燃?xì)怆姀S燃?xì)膺M(jìn)氣口以及燃?xì)夤艿喇a(chǎn)生的噪聲。

2 噪聲控制措施

為了能夠?qū)θ細(xì)怆姀S燃機(jī)進(jìn)氣口和進(jìn)氣管道產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行合理地控制。要對(duì)降噪措施進(jìn)行科學(xué)分析，燃?xì)膺M(jìn)氣口以及進(jìn)氣管道本身屬于比較大型的面聲源，在使用之前已經(jīng)采用了隔聲屏障降低噪聲。隔聲屏障圍合在兩個(gè)燃機(jī)進(jìn)氣口，并且頂部稍微向內(nèi)折彎，能夠阻擋進(jìn)氣口噪聲沿著水平方向傳播。但是因?yàn)楦浇用駱潜容^高，因此，隔聲屏障并不能有效遮擋進(jìn)氣管道的噪聲。進(jìn)氣管道的噪聲會(huì)直接輻射到最近的高層居民樓內(nèi)。此外，雖然進(jìn)氣口噪聲有一大部分是在隔聲屏障遮擋的范圍之內(nèi)，但是聲音經(jīng)過反射以及繞射后仍然會(huì)傳播出去。因此，需要在原有的降噪措施基礎(chǔ)上，增加新的降噪措施[2]。

為了保證噪聲控制措施的有效性，需要對(duì)噪聲的傳播途徑進(jìn)行準(zhǔn)確掌握。燃機(jī)進(jìn)氣口以及進(jìn)氣管道的噪聲傳播途徑分別為管道壁面、固體聲以及空氣聲傳播。其中進(jìn)氣管管道的風(fēng)管鋼板厚度為5毫米，自身空氣聲隔聲量比較大，但是本身的阻尼相對(duì)較小，在燃?xì)庠肼暤淖饔孟?，?huì)因?yàn)檎駝?dòng)輻射出現(xiàn)強(qiáng)烈的噪聲。進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)存在大約有三米左右的阻性片式消聲器，而進(jìn)氣口部位的過濾裝置也能夠在一定程度上消減噪聲。因此，進(jìn)氣口噪聲比管道壁面輻射的噪聲更小。在設(shè)計(jì)降噪措施時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)管道壁面輻射噪聲進(jìn)行控制。

在改造過程中，因?yàn)楹奢d受到一定限制，新增的降噪措施要盡可能比較少并且要降低荷載。在綜合分析噪聲源以及工程項(xiàng)目條件限制后，此次的噪聲控制設(shè)計(jì)方案主要使用的是進(jìn)氣風(fēng)管阻尼隔聲包扎措施對(duì)進(jìn)氣管道壁面噪聲進(jìn)行控制。因?yàn)槿紮C(jī)進(jìn)氣口的噪聲相對(duì)較小，因此，在此次改造中并不采取降噪措施。

在進(jìn)氣直管段以及變徑部分采取的降噪措施是阻尼噴涂+ 吸聲層+ 金屬防護(hù)面層。其中阻尼噴涂是最重要的措施。利用阻尼以及隔聲能夠有效降低管道壁面產(chǎn)生的噪聲。阻尼降噪技術(shù)在管道以及薄管的減震降噪工作中應(yīng)用比較廣泛。金屬材料的固有阻尼比較小，因?yàn)榧ふ窳Φ淖饔每赡軙?huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)彎曲振動(dòng)。將阻尼材料涂抹在金屬薄管或者管道壁上，可以增加阻尼，達(dá)到降低噪聲的目的。如果金屬薄板受激振作用而出現(xiàn)彎曲振動(dòng)造成振動(dòng)能量，可以迅速傳到涂抹在金屬薄板上的阻尼材料。阻尼材料分子之間會(huì)產(chǎn)生摩擦以及相互搓動(dòng)，會(huì)消耗一部分噪聲。這主要是因?yàn)樽枘岵牧媳旧淼膿p耗以及內(nèi)摩擦比較大，會(huì)直接將薄板振動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為熱能消散掉。從而降低薄管彎曲的振動(dòng)強(qiáng)度，降低由振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。一般情況下，在薄板結(jié)構(gòu)因?yàn)楣舱穸霈F(xiàn)噪聲時(shí)，都可以利用阻尼材料涂抹方式進(jìn)行降噪處理，能夠降低風(fēng)管管壁的噪聲輻射效率，達(dá)到降低風(fēng)管管壁噪聲的目的[3]。

經(jīng)過降噪改進(jìn)之后，經(jīng)過噪聲測(cè)量，噪聲總繩壓級(jí)降低了15-16dB，特別是峰值頻率為1600HZ 的噪聲變化最明顯。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，燃?xì)怆姀S對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證居民的正常生活有至關(guān)重要的作用。但是在燃?xì)怆姀S發(fā)展過程中必須重視燃機(jī)進(jìn)氣口以及進(jìn)氣管道產(chǎn)生的噪聲污染。并根據(jù)具體的噪聲污染情況采取有效的降噪措施，降低燃機(jī)進(jìn)氣口和進(jìn)氣管道的噪聲。這樣才能夠保證燃?xì)怆姀S附近居民的生活質(zhì)量。