西北某大型火電廠機力冷卻塔淋水噪聲特征分析

張旭博，張仁鋒，雷 洋，龔 潔

(中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院有限公司,西安 710075)

引 言

機力通風冷卻塔是電廠最重要的聲源之一，其布置相對靈活，有的甚至布置于靠近圍墻側(cè)或靠近職工宿舍區(qū)域，且其聲壓級相對較高，對廠界聲環(huán)境有很大的影響。濕式冷卻塔的工作原理是：外界干冷空氣從冷卻塔側(cè)面底部進入，通過冷卻塔上部風機作業(yè)，讓干冷空氣和熱水逆流交互換熱，形成濕熱空氣從冷卻塔頂部排出[1～7]。因此，其聲源由頂部風機噪聲和底部淋水噪聲兩個部分組成。

冷卻塔填料層冷卻的水滴以較大的加速度撞擊水池表面，作用在水面，勢能轉(zhuǎn)化動能進而轉(zhuǎn)化為聲能，產(chǎn)生寬頻帶、高聲壓級的水擊噪聲嚴重影響附近人群的聽覺舒適度，且治理相對較為復(fù)雜[8-9]。因此，對機力冷卻塔淋水噪聲頻譜特征及衰減特征的研究是非常必要的。本文基于西北某大型(2×660MW)火電廠機力冷卻塔淋水噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析淋水噪聲頻譜即衰減特征[10-11]。

1 測量方法及數(shù)據(jù)處理

西北某大型(2×660MW)火電廠機力冷卻塔在噪聲監(jiān)測期間只有淋水噪聲，風機未啟動，且兩臺機組正常運行，運行負荷較為穩(wěn)定。機力冷卻塔剖面圖見圖1。

圖1 機力冷卻塔剖面圖

1.1 測量環(huán)境

監(jiān)測的機力冷卻塔四周50m內(nèi)無其它重大聲源，近場范圍內(nèi)無其它建筑物，周圍背景噪聲與所測聲源聲壓級相差大于10dB，故不考慮背景噪聲的影響。

1.2 測量方法及測點布置

測量選用AWA6288型聲級計，聲級計符合GB/T3785的Ⅰ型聲級計要求，并按照GB/T3768的相關(guān)規(guī)定進行了校準。

選擇淋水面為基準發(fā)射面，以水池邊緣的垂直平面為監(jiān)測起始面(即Aa垂直平面)，監(jiān)測起始面與基準發(fā)射面水平距離為2m。沿垂直于起始面遠離水池方向，在中部及側(cè)邊空曠一端位置設(shè)置監(jiān)測斷面，每個監(jiān)測斷面上設(shè)置8個監(jiān)測點，每個監(jiān)測點分別監(jiān)測1.5m、2m、3m高度處的聲壓級。監(jiān)測起點位置及監(jiān)測方向如圖2所示。

圖2 監(jiān)測點位布置示意圖

1.3 測量結(jié)果

每次監(jiān)測設(shè)置1min計權(quán)時間，監(jiān)測結(jié)果如表1所示。

表1 監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計表

續(xù)表1

2 結(jié)果分析

分析上述監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究機力冷卻塔淋水噪聲的頻譜及近場范圍內(nèi)淋水噪聲的衰減特征。

2.1 淋水噪聲的頻譜特征

分別對兩個監(jiān)測斷面，不同監(jiān)測點同一監(jiān)測高度頻譜統(tǒng)計如圖3、圖4所示。

由圖3、圖4可知：機力冷卻塔淋水噪聲屬中高頻噪聲；在250Hz到1 000Hz頻段內(nèi)淋水噪聲聲壓級快速增加，1 000Hz后緩慢增大，至4 000Hz左右達到最大值；機力冷卻塔淋水噪聲AH監(jiān)測斷面和ah監(jiān)測斷面的任意測點頻譜曲線類似。

圖3 AH方向不同測點高度的頻譜曲線

圖4 ah方向不同測點高度的頻譜曲線

2.2 淋水噪聲的衰減特征

AH、ah兩個監(jiān)測斷面不同高度測點聲壓級隨距離衰減曲線如圖5、圖6所示。

圖5 AH方向監(jiān)測點聲壓級隨距離衰減曲線

由圖5、圖6可知，距離測量起始面距離越近聲壓級的衰減速度較快，隨后聲壓級隨距離的衰減逐漸趨于平緩。近場范圍內(nèi)，1.5m高度的衰減速度稍快于2.0m和3.0m高度的測點，AH方向及ah方向衰減曲線基本類似。在平行于淋水面的垂直平面上，監(jiān)測距離相同、監(jiān)測高度相同的監(jiān)測點，監(jiān)測數(shù)據(jù)最大相差點為E和e點，最大差值2.3dB，相差不大；且由頻譜曲線可知所有監(jiān)測點頻譜特征類似。

圖6 ah方向監(jiān)測點聲壓級隨距離衰減曲線

分析可知，垂直于淋水面不同高度的監(jiān)測平面聲壓級隨距離衰減規(guī)律相差不大，且近場研究范圍內(nèi)可近似認為與淋水面平行的垂直平面上聲壓級均勻分布。

3 結(jié) 論

本文對西北某大型(2×660MW)火電廠機力冷卻塔淋水噪聲進行了三維監(jiān)測，基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析機力冷卻塔淋水噪聲頻譜特征及近場衰減特征，得到如下結(jié)論。

3.1 機力冷卻塔淋水噪聲屬中高頻噪聲；在250Hz到1 000Hz頻段內(nèi)淋水噪聲聲壓級快速增加，在1 000Hz左右趨緩，在4 000Hz左右達到最大值。

3.2 垂直于林水平面的不同高度的監(jiān)測平面聲壓級隨距離衰減規(guī)律相差不大，且近場研究范圍內(nèi)可近似認為與淋水面平行的垂直平面上聲壓級均勻分布。