基于PDCA循環(huán)理論對電廠冷卻塔噪聲治理技術(shù)研究

劉沛瑤 段宇建 張妍 吳慶東

摘?要：冷卻塔是火力發(fā)電廠的重要組成部分，其噪聲源是影響廠界噪聲的主要因素。本文調(diào)研了我國學(xué)者對電廠冷卻塔噪聲問題進(jìn)行的研究，提出電廠應(yīng)重視冷卻塔噪聲的問題，探究PDCA循環(huán)理論在電廠冷卻塔噪聲治理中的應(yīng)用，提出適合解決辦法及相關(guān)措施，以降低噪聲對作業(yè)人員以及工藝設(shè)備帶來的影響。

關(guān)鍵詞：PDCA;電廠;噪聲;管理

Abstract：Cooling tower is an important part of thermal power plant，and its noise source is the main factor affecting the noise of plant boundary.This paper investigated the research of Chinese scholars on the noise problem of cooling tower in power plant，proposed that power plant should pay attention to the noise problem of cooling tower，explored the application of PDCA cycle theory in the noise control of cooling tower in power plant，proposed suitable solutions and relevant measures to reduce the impact of noise on operators and process equipment.

Keywords：PDCA;Power plant;Noise;Management

隨著科技進(jìn)步以及工業(yè)化進(jìn)程的加快，職業(yè)健康以及環(huán)境治理得到了越來越高的重視，其中噪聲作為職業(yè)病危害因素以及環(huán)境危害因素，其不僅危害巨大，而且難以治理。電廠常利用冷卻塔作為降溫裝置，其正常工作會帶來巨大噪聲污染問題，歷來為人所詬病。國內(nèi)外學(xué)者為改善這種情況，針對電廠噪聲進(jìn)行了大量研究。

Ellis R M[1]以自然通風(fēng)逆流式冷卻塔為研究對象，利用噪聲輻射機(jī)理和冷卻塔物理特性，提出完整噪聲預(yù)測方法。Seutche J C[2]等利用SPSS20軟件，采用多種分析方法，對噪聲污染對工作人員以及環(huán)境的影響進(jìn)行了研究。HMberle M[3]等通過對噪聲投訴進(jìn)行問卷調(diào)查及記錄分析，對噪聲源的性質(zhì)、噪聲特性以及氣象條件等參數(shù)進(jìn)行了調(diào)查和統(tǒng)計。曾春花[4]、倪季良[5]研究了設(shè)置隔聲屏障對冷卻塔噪聲的阻隔效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)有效高度越高減噪效果越好實現(xiàn)。胡正偉[6]利用大型消聲器來阻隔冷卻塔噪聲。李毅男[7]、劉麗華[8]探究新增消聲通道對冷卻塔噪聲阻隔作用機(jī)理。

本文基于PDCA循環(huán)理論，利用典型電廠冷卻塔噪聲數(shù)據(jù)，探究PDCA循環(huán)理論在電廠冷卻塔噪聲治理中的應(yīng)用，提出適合解決辦法及相關(guān)措施，以降低噪聲對作業(yè)人員以及工藝設(shè)備帶來的影響。

1 PDCA循環(huán)理論

PDCA循環(huán)理論最早是由美國質(zhì)量管理專家沃特·阿曼德·休哈特（Walter A. Shewhart）提出的，他將質(zhì)量管理分為四個階段：Plan（計劃）、Do（執(zhí)行）、Check（檢查）和Act（處理）。PDCA理論不僅反映質(zhì)量管理中的模式，也是全面質(zhì)量管理中應(yīng)遵循的科學(xué)程序。PDCA科學(xué)總結(jié)了質(zhì)量管理中的活動規(guī)律，科學(xué)體現(xiàn)了全面管理程序，也是機(jī)構(gòu)控制工作中應(yīng)遵循的技術(shù)程序，體現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)技術(shù)控制過程。

PDCA循環(huán)的含義如下：

P（Plan）計劃，是指制定組織管理體系方針和目標(biāo)，組織的制度文件、作業(yè)文件、程序文件等，建立組織所需的過程;

D（Do）執(zhí)行，根據(jù)組織既定的程序，構(gòu)建執(zhí)行的方案、計劃，并根據(jù)所制訂的方案、計劃去執(zhí)行的內(nèi)容;

C（Check）檢查，依據(jù)職業(yè)健康安全方針（包括其承諾）、目標(biāo)和運(yùn)行準(zhǔn)則，對過程進(jìn)行監(jiān)視和測量，并報告結(jié)果;

A（Action）處理，是指對組織所制訂的方案計劃執(zhí)行后的結(jié)果審查所采取的持續(xù)改進(jìn)的過程，對于那些采取了糾正措施的不符合項，要實施跟蹤并必要的話提交到下一PDCA循環(huán)中。

PDCA循環(huán)圖如下：

PDCA循環(huán)是項目管理持續(xù)改進(jìn)的一種有效措施，具有如下四個顯著優(yōu)點：

（1）循環(huán)往復(fù)，PDCA循環(huán)的四個過程不是運(yùn)行一次就完成的，而是循環(huán)運(yùn)行的。在完成一個循環(huán)并解決了部分問題后，可能還有問題需要解決，或者出現(xiàn)新的問題，然后進(jìn)行下一個PDCA循環(huán)，如此反復(fù)。

（2）環(huán)環(huán)相扣，一個企業(yè)或組織的整體操作系統(tǒng)與它的各個子系統(tǒng)之間的關(guān)系是一個有機(jī)的邏輯組合，大大小小的環(huán)環(huán)相扣，交織在一起。

（3）階梯上升，PDCA循環(huán)不是停留在一個水平上的循環(huán)，持續(xù)解決問題的過程就是逐步提高水平。

（4）持續(xù)改進(jìn)，PDCA循環(huán)作為推進(jìn)工作、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的有效工具PDCA循環(huán)的過程方法，促進(jìn)管理水平的不斷提高。

2 PDCA循環(huán)理論應(yīng)用

目前，PDCA循環(huán)得到了廣泛的應(yīng)用，其被稱之為最基本的質(zhì)量管理方法，PDCA管理模式對我們提高日常的工作效率有很大幫助，它不僅可以應(yīng)用于質(zhì)量管理工作中，也適用于各項管理工作中。本文將其應(yīng)用于電廠噪聲治理中。

2.1 P（Plan）制定電廠噪聲治理目標(biāo)

根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008），環(huán)境噪聲控制限值如右表所示。

其中，0類是指特別需要安靜的區(qū)域，如康復(fù)和療養(yǎng)區(qū)等。1類是指主要功能是住房、醫(yī)療和保健、文化和教育，需要保持安靜的區(qū)域。2類是指需要保持住宅寧靜的地區(qū)。3類是指需要避免工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響的地區(qū)。4類是指需要避免交通噪聲對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響的地區(qū)，包括4a和4b類。4a型為高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干道、城市次干道、城市鐵路（地面段）和內(nèi)河航道兩側(cè)的區(qū)域;4b型為鐵路線路兩側(cè)的區(qū)域。

通過對我國多處電廠進(jìn)行研究調(diào)查，可得出電廠周圍多為居民住宅、工業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)。根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）標(biāo)準(zhǔn)對冷卻塔噪聲源強(qiáng)進(jìn)行測量，得出冷卻塔在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行的工況下，周圍20m內(nèi)噪聲大于55dB。不符合1類聲環(huán)境功能區(qū)噪聲要求。

根據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素》（GBZ2.2-2007）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的工作場所噪聲職業(yè)接觸穩(wěn)態(tài)噪聲限值為85dB（A）。在調(diào)研中，大部分測定及電廠達(dá)標(biāo)，但冷卻塔附近1～2個測點不達(dá)標(biāo)。

長期接觸噪聲會對人體健康的影響可分為特異性和非特異性。特異性為對聽覺系統(tǒng)的損傷，非特異性損傷主要表現(xiàn)為長期接觸噪聲引起的頭痛、頭暈、耳鳴、心悸與睡眠障礙等神經(jīng)衰弱綜合癥，為了職工健康，因此需進(jìn)行部分整改。

2.2 D（Do）電廠冷卻塔噪聲治理優(yōu)化方案設(shè)計

通過對上述工作中噪聲進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，對噪聲污染現(xiàn)狀進(jìn)展進(jìn)行分析，并編制相關(guān)系統(tǒng)圖。

研究發(fā)現(xiàn)造成電廠冷卻塔噪聲來源主要是塔體噪聲、循環(huán)水泵噪聲、水流噪聲。

其中塔體噪聲產(chǎn)生于塔內(nèi)被塔體隔聲，幾乎不向外界傳播，且噪聲源產(chǎn)生于塔外，位置很高，且季節(jié)性很強(qiáng)，距離噪聲接收人員較遠(yuǎn)，幾乎不影響接收人員。

循環(huán)水泵噪聲主要來源于冷卻塔循環(huán)泵，對于火電廠冷卻塔，循環(huán)水泵一般部分深埋地下，且修建有泵房或圍墻，其產(chǎn)生噪聲影響較小。

布水噪聲包括噴頭噴淋水滴產(chǎn)生的噪聲、水滴撞擊填料產(chǎn)生的噪聲、水流經(jīng)填料產(chǎn)生的流動噪聲。這種噪聲主要發(fā)生在塔內(nèi)由于塔本身結(jié)構(gòu)的隔聲作用，基本不能向外界傳播。

水流噪聲中的落水噪聲是冷卻塔向外傳播噪聲的主要原因。運(yùn)行中的冷卻塔中有大量水滴落下并撞擊集水池，水面產(chǎn)生巨大波動及噪聲，其產(chǎn)生的噪聲相當(dāng)于暴風(fēng)雨強(qiáng)度的數(shù)十倍。

分析癥狀的影響程度，可以得出主要原因：

（1）水滴直徑過大引起源噪音;

（2）落水高度較高;

（3）通風(fēng)風(fēng)速不合理引起加速度噪聲;

（4）傳播距離不合理;

（5）循環(huán)水流量設(shè)計不合理;

（6）消聲措施不到位。

針對以上要因，根據(jù)PDCA循環(huán)理論，采取措施如下所示。

（1）對冷卻塔的出水口進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，控制循環(huán)水下落水滴的直徑，使水滴直徑減小，在冷卻塔正常循環(huán)運(yùn)作的情況下，實現(xiàn)源頭控制噪聲。

（2）在水滴降落一半高度布置降噪網(wǎng)，使用特殊編制網(wǎng)，使水滴阻尼運(yùn)動體現(xiàn)低頻率、低振幅特性，緩沖水滴降低速度。

（3）增大冷卻塔中的通風(fēng)速度，使水滴曳力增大，減小落水噪聲。

（4）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對附近居民與發(fā)電廠位置進(jìn)行測定，評估噪聲傳播距離是否合理。檢查廠房布置，在現(xiàn)有條件允許情況下，盡可能將高噪聲設(shè)備及廠房布置集中，并遠(yuǎn)離人員密集區(qū)。

（5）在地面增加緩沖仿真草坪，實現(xiàn)對水滴引流作用，從而在噪聲降低的情況下增加循環(huán)水量。

2.3 C（Check）實施電廠冷卻塔噪聲治理后噪聲監(jiān)測效果

（1）依據(jù)設(shè)備控制效果，制定設(shè)備點測試標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)冷卻塔噪聲防控設(shè)備說明書，制定了冷卻塔噪聲檢測標(biāo)準(zhǔn)，確保冷卻塔噪聲測試有章可循、有據(jù)可依，使噪聲監(jiān)測逐漸規(guī)范化。

（2）根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）以及冷卻塔噪聲測定標(biāo)準(zhǔn)，對電廠冷卻塔周圍環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步測定，以判定噪聲治理效果是否合理。制定冷卻塔噪聲監(jiān)測后，提高了噪聲超限隱患發(fā)現(xiàn)率，降低了噪聲污染發(fā)生率。

（3）對社會效益進(jìn)行評估，聘請專家，對冷卻塔現(xiàn)場及周圍噪聲環(huán)境進(jìn)行評估，并對周圍居民滿意度進(jìn)行調(diào)研，確保降低冷卻塔噪聲后，作業(yè)人員以及居民生活得到明顯改善。

（4）對經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估，對冷卻塔采用措施后，循環(huán)冷卻效率進(jìn)行評估，是否增加了循環(huán)冷卻效率，節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本，取得良好效果。

2.4 A（Action）鞏固電廠冷卻塔噪聲治理措施及標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)項目實施過程及經(jīng)驗總結(jié)成果，可編制公司級《發(fā)電廠冷卻塔噪聲指導(dǎo)書》，對應(yīng)對措施進(jìn)行總結(jié)歸納，對監(jiān)測措施進(jìn)行定量表征，以期為后續(xù)冷卻塔噪聲防治提供指導(dǎo)。

在對制定的發(fā)電廠冷卻塔降噪方案計劃執(zhí)行后的結(jié)果，進(jìn)行審查所采取的持續(xù)改進(jìn)過程中，存在一些不符合項，要對其進(jìn)行跟蹤并提交到下一循環(huán)PDCA中。整體來說，經(jīng)過PDCA階段，可對整個公司組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，對噪聲防治過程進(jìn)行控制，對現(xiàn)有PDCA閉環(huán)式管理短板進(jìn)行補(bǔ)足。

結(jié)語

將PDCA方法應(yīng)用于電廠冷卻塔的噪聲分析，有效地提高了噪聲控制的效率，獲得了重要的管理經(jīng)驗。本文展示了PDCA方法在電廠噪聲管理中的應(yīng)用，它可以擴(kuò)展到電廠的整個質(zhì)量管理過程，以逐步改善管理，提高工作環(huán)境的質(zhì)量，創(chuàng)造更舒適的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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[8]劉麗華，呂玉恒，王兵，等.多臺大型冷卻塔噪聲綜合治理[J].噪聲與振動控制，2008，（04）：161-164.

作者簡介：劉沛瑤（1994—?），女，漢族，山西晉中人，碩士，研究實習(xí)員，研究方向：職業(yè)衛(wèi)生。