济南南郊电厂噪声治理方案.doc

济南市南郊热电厂 噪声治理方案 济南市南郊热电厂 噪噪声声治治理理方方案案 定兴县宏燕消声控制设备厂 2016 年 9 月 7 日 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 目目 录录 一一 工程简介工程简介3 1 工程概况 .3 2 设计依据和参数 .4 2.1 设计依据标准4 2.2 设计参数（设计目标）.5 二二 噪声源分析噪声源分析10 1. 噪声传播途径10 2. 噪声源分析10 2.1 风机噪声总体分析10 2.2 此次治理风机设备声源分析10 2.3 背景噪声分析12 三三 噪声治理基本措施噪声治理基本措施14 1 噪声控制总体设计思路.14 2 噪声控制工程中常用措施.14 四四 本项目噪声治理方案本项目噪声治理方案17 1.方案一 锅炉风机隔声围挡（隔声屏障）治理措施17 1.1 声屏障的工作原理17 1.2 声屏障设置范围.18 1.3 锅炉风机隔声围挡（隔声屏障）治理效果预测19 2 方案二 锅炉风机隔声间治理措施.19 2.1 西侧锅炉一二次风机本体噪声治理措施19 2.2 东侧一二次风机和硫化风机本体治理措施22 .2.3 一二次风管噪声治理措施24 2.4 锅炉风机声隔声间治理效果26 .3 方案的确定方案的确定27 五五 治理效果治理效果28 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 一一 工程简介工程简介 1 1 工程概况工程概况 济南市南郊热电厂（以下简称南郊热电厂 ）厂址位于山东省济南市建设路86 号，隶属于济南热电有限公司， 主要向南部党政机关、金融大厦、工业用户、居 民小区等提供供热采暖服务，南郊热电厂在不同地理位置分为新厂区和旧厂区。 厂界内设备噪声对周围居民产生一定影响，受业主委托，对新旧厂区内设 备噪声进行针对性治理。 厂区内主要噪音源为锅炉、风机、空压机、水泵、电机、冷却塔（新厂区 为双曲线冷却塔）及附属设备，各种蒸汽管道等。由于 昼夜工作，严重影响夜间附 近声环境质量。 2 2 设计依据和参数设计依据和参数 2.1 设计依据标准 本项工程执行如下技术规范和标准： （1） GB12348-2008工业企业厂界噪声排放标准 （2） GB3096-2008声环境质量标准 （3） GB/T.8669-98运转振动测试标准 （4） JB/T.2888-91运转噪声测试标准 （5） GB/T3947-1996声学名词术语 （6） GB3785-83声级计 （7） HJ/T2.4-95环境影响评价技术导则声环境 （8） 1996.3.1中华人民共和国环境噪声污染防治法 （9） 2003.3.28噪声超标排污费征收标准 （10） DL5000-2000火力发电厂设计技术规程 （11） GB50017-2003钢结构设计规范 （12） DL/T968-2004火力发电厂焊接技术规范 （13） GBJ11-89建筑抗震设计规范 （14） GBJ9-87建筑结构荷载规范 （15） GBJ7-89建筑地基基础设计规范 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 （16） GB50205-95钢结构工程施工及验收规范 （17） GB50211-95钢结构工程质量检验评定标准 （18） GBJ18-87冷弯薄壁型钢结构设计技术规范 （19） JB309298火焰切割面质量技术要求 （20） GBJ68-84建筑结构设计统一标准 （21） JGJ82-91钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程 （22） JB/ZQ4000.9-86装配通用技术条件 （23） JB/ZQ4286-86包装通用技术条件 （24） 淮阴电厂热电联产二期环境影响报告书 2.2 设计参数（设计目标） （1）根据标准要求，距各施工项目 1 米处的噪声值不得大于 80dB(A)。 （2）厂区临界点应符合工业企业厂界环境噪音排放标准 （GB12348-2008） 1 类标准（见下表） 。 表表1 1 工业企业厂界环境噪声排放限值工业企业厂界环境噪声排放限值 单位：dB（A） 注释：厂界注释：厂界 boundaryboundary 由法律文书（如土地使用证、房产证、租赁合同等）中确定的业主所拥有 使用权（或所有权）的场所或建筑物边界。各种产生噪声的固定设备的厂界为 其实际占地的边界。 （3）经我方显出勘测，确定厂区内影响声环境主要噪声源为锅炉噪声，尤其是 锅炉房外露天安装的鼓风机和引风机，赢水泵房噪声。另外出身风机及相关设 备产生噪声较为明显。 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 本次噪声治理方案为计划阶段性治理：优先治理重点噪声源；部分地段采用 加装隔音屏障，隔音罩等方式分别治理，以确保厂区噪声达到标准。 二二 噪声源分析噪声源分析 1. 噪声传播途径 通常情况下，噪声通过以下两种方式传播： 一是以空气为介质向外传播，称为空气传声（简称空气声） ； 二是声源直接激发固体构件振动，这种振动以弹性波的形式在基础、地板、 墙壁中传播，并在传播过程中向外界辐射噪声，称为“固体声” 。噪声通过固体 可能传播到很远的地方，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。 本次治理声源中，风机进、排风噪声属于空气声；风机风管道振动激发的 噪声属于固体声。 2. 噪声源分析 2.1 风机噪声总体分析 电厂的风机使用量大面广，而且种类较多，如离心风机、罗茨风机和轴流 风机。 由于风机种类和型号不同，产生的噪声及频率特性有所不同，但从产生噪 声的机理及特性上看，它们是相似的。这类噪声主要为空气动力性噪声和机械 噪声。风机噪声随着风量和风压增大，噪声呈上升趋势，其中大部分风机呈宽 频带噪声特性。 风机噪声主要由下述四部分组成： （1）风机运行时进风口和排风口的空气动力性噪声； （2）机壳、管道壁以及电动机轴承等辐射的机械性噪声； （3）电动机的电磁噪声； （4）风机振动通过基础、风管道辐射的固体声。 在上述四部分中一般以进、排风口的空气动力性噪声为最强。根据对风机 的实测分析表明，风机的空气动力性噪声约比其它部分的噪声高出 1020 dB(A)。 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 2.2 此次治理风机设备声源分析 针对锅炉一次风机、二次风机进行了近场测试其频谱，其以往类似风机噪 声频谱如下所示： 一次风机噪声频谱 二次风机噪声频谱 由上面的噪声频谱图可以看出，一、二次风机的壳体噪声值都较大,声压级 比较高，中低频特性较明显，属于难治理声源。 从现场勘查可以看出，由于一、二次风机都属于高压风机，管道内气流噪 声很高，而整个风机的进排风管道的隔声量严重不足，因此透射到管道外的噪 声值也很高。实际上可以认为包括风机机壳、电机、进排风管道及进风口在内 的所有强噪声源综合形成了一个具有很大面积和体积的综合性强体声源。 由于一、二次风机基本上为露天布置，风机噪声虽然随距离增加在空气有 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 所衰减，但由于衰减距离有限，同时风机噪声的低频部分随距离衰减很小，因 引一、二风机噪声仍对厂界各测点噪声值产生重要影响。 2.3 背景噪声分析 在电厂机组运行中，汽机主厂房、锅炉本体、机力冷却塔、变压器、锅炉 引风机等设备噪声值也较高，其对厂界影响也较大。 三三 噪声治理基本措施噪声治理基本措施 1 噪声控制总体设计思路 （1）噪声控制基本方法 从声源上选用低噪声设备或结构改造降低声源噪声 从传播途径上隔、消、吸减等降噪措施 从接收点上如劳动保护耳 塞、住宅隔声门窗等。 （2）采取噪声控制措施考虑三个场的兼顾与平衡 流场 在设计过程中充分注意车间或设备流场的改变，保证设备正常运行各种参 数不受影响、正常运行的工艺参数不会改变。 声场 需对声场进行综合性的整体分析，才能确保厂界及相应的敏感点达标。若 只对相关的高噪声设备进行相应的降噪设计，难免会出现对显性声源采取设计 措施后，隐性声源暴露而未能达标的情况。 热梯度场 由于车间是一个向外扩散的热梯度场，故在进行声学设计的同时保证其热 梯度场不出现剧烈变化，保证安全生产。 （3）措施有效和有针对性 由于现场声源分布广泛，有生产设备噪声、装卸货噪声和物流车辆噪声等， 对敏感点有不同的影响，因此需要对声源进行识别和分析，同时考虑节约投资， 取得最佳投资效果比，治理措施要有效和有针对性。 2 噪声控制工程中常用措施 结合项目特点采用切合实际的隔、消、吸、阻尼减振等综合噪声治理措施， 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 其中隔声作为主要措施，其次是消声、吸声以及阻尼减振等。 （1）隔声措施 隔绝空气声往往采用木板、金属板、墙体等固体介质阻挡并减弱在空气中 声波的传播，这些专门用来隔绝声波的固体介质称为隔声材料。在噪声治理工 程中，为了提高隔声效果，常将隔声材料与其它声学材料如吸声材料、阻尼材 料或空气层复合在一起组成隔声构件。隔声构件可以组装成不同形式和用途的 隔声结构，如隔声控制室、设备隔声罩和隔声屏障等。 封闭式隔声围护结构 对露天和半露天布置的噪声源设置必要的建筑隔声维护结构，对隔声量不能有 效匹配的围护结构从声学角度予以必要的匹配。 单层均质墙板在不同频率下的隔声量（dB）一般参照以下经验公式计算： R=16lgM+14lgf-29 1003150Hz 的平均隔声量（dB）一般参照以下经验公式计算： R=16lgM+8 ( M200Kg/m2) （2） 消声措施 消声原理是利用吸声材料和护面材料及隔声材料设计成一定结构消声 器来降低噪声的一种方法。对所有的空气动力性噪声，噪声源采取消声治理后， 要求既要有适宜的消声量（即声学性能） ，同时对设备的运行不能有明显的影响 （即良好的空气动力性能） 。消声器是一种既能使噪声得到有效的衰减又能保证 气流正常通过的一种设备。 阻性消声器的消声量参照以下经验公式计算： S P L)( 0 其中 )11 ()11 (34. 4)( 000 （3）吸声措施 利用吸声处理在噪声传播途径上进行控制是一种传统常用而且有效的方法。 当室内声源发出的声音遇到墙面、顶棚、地坪及其它物体表面时，都会发生反 射现象。声波在传播过程中遇到各种材料时，都会发生一部分声能被反射，一 部分声能向材料内部传播并被吸收，一部分声能透过材料在向外传播。 在噪声源周围设置了隔声围护结构的内侧壁面上做必要的吸声处理，不但 l 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 可有效加强隔声围护结构的隔声量，而且可降低室内的混响声达 38 dB(A)， 同时改善操作人员的操作环境，起到一定的劳动保护作用。 房间内做吸声处理后的最大吸声降噪量一般参照下式计算 dB 2 1 1 2 1 2 max 1 1 lg10lg10lg10 R R Lp 房间内做吸声处理后的平均吸声降噪量一般参照下式计算 dB 1 2 lg10 p L （4）阻尼减振降噪措施 在薄板隔声维护结构的隔声背板上涂刷特殊配比的阻尼材料能有效增加隔 声结构的内阻尼，它能使隔声构件的动能转化为热能，从而减少了构件的振动， 因而阻尼对提高隔声构件尤其是薄板隔声结构的隔声量有明显的作用，特别是 低频共振时的隔声量。 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 四四 本项目噪声治理方案本项目噪声治理方案 对于南郊热电厂噪声源，常用的治理方法有两种： （1）采用隔声围挡（即隔声屏障）方式；（投资较大） （2）采用重点声源治理和敏感地区加装隔声屏障的方式。 （投资合理，不仅解 决了周围噪声，很大程度上也改变了厂区内声环境 ） 1.方案一 锅炉风机隔声围挡（隔声屏障）治理措施 1.1 声屏障的工作原理 在空气中传播的声波遇到声屏障时，就会产生反射、透射和绕射现象。一 部分越过声屏障顶端绕射到达受声点；一部分穿透声屏障到达受声点，一部分 在声屏障壁面产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿着三 条道路传播的声能分配。声屏障的作用就是阻挡直达声的传播，隔离透射声， 并使绕射声有足够的衰减。当声波撞击到声屏障的壁面上时，会在声屏障边缘 产生绕射现象，而在屏障背后形成“声影区” 。我们所期待的声屏障的减噪效果 就在“声影区”的范围内。与光影区相比较，由于声波波长比光波波长大的多， 因此，这种“声影区”的边界并不明显，经过屏障边缘之外，声源发出来的声 波可以直接到达的范围，叫做“亮区” 。从亮区到声影区之间还有一小段“过渡 区” 。位于“声影区”内的噪声级低于未设置声屏障时的噪声级，这就是声屏障 降噪的基本原理。 直接通路 声源 绕射通路 受声者 声影区 声屏障的声绕射原理图 对于一个无限长声屏障、点声源的绕射声衰减为： 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 2.00 2.0 2 2 lg205 N N Ntnah N Ld )( 2 dBAN 的距离受声点至声屏障点端 距离声源至声屏障顶端的 线距离声源与受声点间的直 声波波长 菲涅尔数 B A d N 声 屏 障 声源 受声点 声屏障的绕射损失计算示意图 从上式中可以看出，声屏障的绕射损失完全取决于菲涅尔指数 N，即取决于声 源和受声点之间的声程差，声程差 A+B-d 越大， 声波波长越小（频率越高） 则声屏障的绕射损失越大，也就是说声屏障的效果越好。 1.2 声屏障设置范围 综上所述，对于本工程可以依附锅炉风机附近的混凝土柱和钢立柱安装隔 声屏障，将锅炉风机的本体和风管包围在隔声屏障内，根据现场情况，其隔声 屏障的高度最少应超过 12 米。具体布置参见下图 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 1.3 锅炉风机隔声围挡（隔声屏障）治理效果预测 隔声围挡措施，当隔声围挡设置后，预计厂界的噪声在 65 到 70 dB(A)之 间，屏障外一米的噪声值 85 到 90dB(A)之间，不能达到标准要求的治理目 2 方案二 锅炉风机隔声间治理措施 2.1 锅炉风机本体噪声治理措施 2.1.2 隔声间降噪措施（以下措置采用规格均为根据以往工程经验预计尺寸，（以下措置采用规格均为根据以往工程经验预计尺寸， 实际规格需根据现场测量确定）实际规格需根据现场测量确定） 锅炉一二次风机采用外部隔声内部吸声的措施，利用现有结构框架，设置 隔声间。 隔声间的规格为 10000*10500*8500（预计） 。 隔声间的主结构为混凝土立柱或钢结构。隔声间的吸隔声板安装在轻钢结 构上。 隔声板为内吸外隔复合结构隔声板，其中隔声间靠锅炉侧采用吸隔声板， 其余三面采用吸隔声板，隔声间屋面采用屋面隔声板。 在隔声间下部合适位置加装进风消声器，保证进风；进风消声器规格为 1000*4000*2000）在隔声间屋面上部安装通风消声器，消声器规格为 （1200*1200*3000） ，同时安装轴流风机强排。 在隔声间上安装双层采光隔声窗 12 樘，规格为 1000*2000 mm（选装） ； 隔声门：规格 2000*3000 mm、2 樘，隔声门厚度 100mm。 一次风机风口安装进风消声器，其规格为：3500*3500*2500。 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 二次风机风口安装进风消声器，其规格为：3000*3000*2500 一二次风机风口进风消声器通过变径与风口连接。外露在隔声间外风管做 隔声包扎。 一二次风机风口进风消声上安装消声防雨雨帽。 隔声间内部安装照明系统四套。 具体布置下面参见示意图： 风机降噪措施图（预测图）风机降噪措施图（预测图） 2.1.2 隔声间散热计算 (1)隔声间散热总量计算 西侧一二次风机隔声间设备散热总量 Q=84kw，其计算公式如下： Q=1000n1n2n3n4SN/Q=1000n1n2n3n4SN/ （W W） Q-工艺设备散热总量 n1-电机空量利用系数(安装系数), n2-同时使用系数， n3-负荷系数， n4-考虑排风带走热量的系数， 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 S-蓄热系数， N-电动机的额定功率（安装功率）； -电动机效率 (2) 隔声间散热计算的的边界条件 最高室外温度: 41.2 平均相对湿度： 69% 厂房内最高温度: 根据经验一般取 40 需要排出厂房的余热: 84 kw 厂房内换气次数: 20 次/h 厂房的体积: 11（L)*10.5(W)*8.5(H)=982m3 (3)排风量的计算 隔声间内为效增焓过程：隔声间内的排风为机械排风，即从室外吸进空气， 在厂房内循环后将厂房内的温度降低，并将一部分热量排出去，因此可将此过 程看作是等湿增焓过程。 风量计算公式：G= Q/(ip-iw) m3/s 其中 Q=84kw =1.032/ m3 ip排出气体的焓值，kJ/ iw吸入空气的焓值，kJ/ 由焓湿图可知：dw=50g/，可得出 iw =84 kJ/ 排风温度 tp = tw + (tn - tw)/m 其中 tn室内工作区域的温度 m有效热量系数 tw为排出气体温度 则 ip = 87.6 kJ/ 由此可得排风量为 G=87.6/1.032*(87.6-84)= 23.5m3/s 根据换气次数要求：G=982*20=19640m3/h=5.5m3/s 因此既要满足换气次数，又要满足换热的要求，故排风量设计为 23.5m3/s。 济南市南郊热电厂 噪声治理方案 某电厂风机隔声间现场照片