东方热电厂噪声治理方案

1、 东方热电股份有限公司热电二厂噪声治理设计方案 二零一零年六月 目 录第一章 项目概况.41.1 背景资料.41.2 项目简介.41.3厂区平面布置图. 51.4降噪设计目标. 51.4.1声环境质量标准GB3096-2008.5第二章 噪声源分析.72.1锅炉噪声源分析. 7第三章 降噪设计简介.113.1降噪方法. 113.2降噪设计计算依据. 11第四章 治理方案详述.134.1设计依据. 134.2设计采用标准及资料. 134.3设计原则. 134.4方案详述. 144.6设计方案说明. 21第五章 方案对比.22 案设计单位： 四川正升环保科技有限公司项目负责人： 王学良方案编写人：

2、 张晓杰方案审核人： 余挥一方案批准人：贾荷香 电 话：02882633553 传 真：02882632423 地 址：四川省成都市温江区海峡科技园蓉台大道388号4楼邮 编： 611130 第一章 项目概况1.1 背景资料东方热电股份有限公司热电二厂隶属于石家庄东方热电股份有限公司。石家庄东方热电股份有限公司成立于1998年9月14日，是由石家庄东方热电燃气集团有限公司作为主发起人，联合石家庄医药药材股份有限公司、石家庄天同拖拉机有限公司、河北鸣鹿服装集团公司和石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司以发起设立方式设立的股份有限公司，属能源基础设施企业, 主营业务为热力、电力生产、销售。现担负着石

3、家庄市的大部分民用供热及冶金、化工、机械、造纸、棉纺、印染等470多家工商企事业单位的热力供应任务。公司下辖六个分公司，即：热电一厂、热电二厂、热电三厂、供热分公司、检修工程分公司、运行分公司。1.2 项目简介本项目是东方热电股份有限公司热电二厂噪声治理工程，厂区内主要的噪声源有锅炉噪声，冷却塔噪声，空压机噪声等。因厂区西侧紧邻居民生活区，厂区内辐射出的噪声对居民生活区造成了一定的影响，尤其夜间影响居民正常的休息。通过与业主的交流，东方热电股份有限公司热电二厂噪声排放需满足工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）中规定的2类标准，即昼间噪声声级60dB(A,夜间噪声声级50dB

4、(A。经我方现场踏勘，确定厂区内影响居民生活区的主要噪声源是锅炉噪声，尤其是锅炉房外露天安装的6台引风机。其它噪声源如冷却塔淋水噪声，虽然噪声声级也较高，但其位于厂区中部，声音经过距离衰减，到达西侧厂界处已经满足噪声排放标准。空压机噪声则由于空压机位于厂房内，有效降低了空压机噪声向外辐射，到达西侧厂界处也已经满足噪声排放标准。因此，本次噪声治理的重点是锅炉噪声。 1.3厂区平面布置图 1.4降噪设计目标国家噪声相关标准：1.4.1声环境质量标准GB3096-2008声环境质量标准（GB3096-2008）LeqdB(A 声功能区类别时段 昼间 夜间 0 类50 40 1 类55 45 2 类6

5、0 50 3 类 65 55 4a 类 70 55 4 类4b 类7060各类声环境功能区按区域的使用功能特点和环境质量要求，范围如下：0 类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。1 类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行 政办公为主要功能，需要保持安静的区域。2 类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商 业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。3 类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业 噪声对周围环境产生严重影响的区域。4 类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声 对周围环境产生严重影响的区域，

6、包括4a 类和4b 类两种类型。4a 类 为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干 路、城市轨道交通（地面段）、内河航道两侧区域；4b 类为铁路干线两侧区 域。本项目中主要的敏感点是紧邻厂区西侧的居民生活区，参考上述标准，本项目噪声治理目标为改善居民生活区声环境质量，降低低频噪声对居民生活区的影响。第二章 噪声源分析2.1锅炉噪声源分析烧煤锅炉房噪声源是鼓风机、引风机和水泵产生的噪声及振动，其中主要是鼓引风机噪声。风机作为一种通用机械设备种类很多，不同种类和型号的风机产生的噪声强度和频率特性有所区别，但不同型号的风机机组向外辐射噪声的部位具有共同之处。风机辐射的噪声主要

7、有：进气口和出气口辐射的空气动力性噪声；电机辐射的噪声；机壳、管壁以及电机轴承等辐射的机械噪声；基础振动辐射的固体声。在这几部分噪声中，以进气口、出气口部位辐射的空气动力性噪声为最强。一般情况下空气动力性噪声比其它部位辐射的噪声值高10-15dB（A）。 空气动力性噪声风机噪声主要以空气动力性噪声为主。空气动力性噪声，由旋转噪声和涡流噪声组成，其频率表达式分别为：60nz f =f 旋转噪声的基频 n 叶轮转数 z 叶片数i V f KD =K 斯脱路哈数V 气体与叶片的相对速度(m/s D 气体入射方向的物体厚度(m电机及传动部件产生的机械噪声。风机运转产生振动，通过机体及基础平台辐射的二次

8、噪声经过我方现场踏勘，厂区内锅炉房距西侧厂界最近距离为174m ，分别对锅炉房外，引风机、厂界处进行了噪声测试，各测点噪声频谱图如下： 图1 引风机噪声频谱图 图2 引风机实景图从测试结果分析，引风机噪声频谱中低频噪声较高，尤以31.5Hz 250Hz 声压级较高，均超过80dB ，总声级达82dB(A。 图3 锅炉房外噪声频谱图锅炉房外噪声低频噪声仍然较高，尤以31.5Hz 500Hz 声压级较高，而噪声频谱中的高频部分由于厂房的隔声作用，声压级已经较低，锅炉房外总声级达72dB(A。 图4 厂界围墙上噪声频谱图西侧厂界处总声级达54.7dB(A，噪声频谱中除高频8000Hz 处出现一个明显

9、峰值外，中高频噪声都在40dB 以下，而31.5Hz 100Hz 的低频噪声声压级均在50dB 以上，因此，影响厂界处A 声级的主要频率仍然是低频部分。 图5 引风机、锅炉房外、厂界处噪声频谱对比从现场测试结果分析，影响西侧厂界处的主要噪声源是锅炉噪声，包括室外引风机噪声以及锅炉房内辐射噪声。因西侧厂界距锅炉房的最近距离为174m ，声音随距离衰减之后，到达厂界处A 声级已经相对较低。但是从噪声频谱图中分析，锅炉房以及引风机产生的噪声中，低频噪声较为严重，低频声由于频率低，波长长，声音随距离衰减较少，因此，影响厂界处的主要噪声是锅炉房以及引风机噪声频率中的低频部分，对居民区造成影响的也同样是低

10、频噪声。低频声通常不易被觉察，但是低频噪声可直达人的耳骨，会使人的交感神经紧张，心动过速，血压升高，内分泌失调。人被迫接受这种噪声，容易烦恼激动、易怒。如果长期受到低频噪音袭扰，容易造成神经衰弱、失眠、头痛等各种神经官能症，甚至影响到孕妇腹中的胎儿。因此，虽然西侧厂界处噪声声级相对较低，但居民仍然对厂区噪声反映强烈，主要原因是因为噪声中低频部分对该区域的影响较为严重。第三章 降噪设计简介3.1降噪方法当机器或工程已经完成后，从噪声的传播途径上来控制实施相对容易，也是噪声治理中最常用的方法。目前主要采取吸声、隔声、消声、减振、阻尼等措施。3.2降噪设计计算依据1. 多声源叠加模式10lg(101

11、1. 0=ni L i L式中：L 评价点噪声的预测值，dB( ；Li 第i 个声源在评价点产生的噪声贡献值，dB( ；n 点声源数。2. 点声源衰减模式拟采用自由声场传播/lg(20 ( (o r A r A r r L L o =式中：L (r距声源r 处的声级值，dB( ；L (ro距声源r o 处的声级值，dB( ；r 、r o 距声源的距离，m 。3. 隔绝空气声往往采用木板、金属板、墙体等固体介质以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

12、。无规入射条件下质量定律的经验公式求隔声量29lg 14lg 16+=f m TL式中：m 为壁面单位面积的质量；f 为入射声波的频率。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-29R=16lgM+8 ( M200Kg/m2R=13.5lgM+14 （M200Kg/m24. 吸声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

13、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68 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211212max 11lg 10lg 10lg 10+=R R L p 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12lg10=p L5. 消声 消声原理也是利用吸声材料和护面材料及隔声材料设计成一定结构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

14、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。其中阻性消声器的消声量参照以下经验公式计算：S PL = (0L 其中 1( 1(34. 4 (000+×=6. 阻尼减振降噪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。第四章 治理方案详述4.1设计依据1东方热电股份有限公司热电二厂提供的相关资料2四川正升环保科技有限公司现场踏勘资料4.2设计采用标准及资料1中华人民共和国环境

15、保护法2中华人民共和国环境噪声污染防治法3卫生部及国家劳动总局颁布的工业企业噪声卫生标准4GB3094-93中华人民共和国城市区域环境噪声标准5GB12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准6GB3096-2008声环境质量标准7GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范8GB50016-2006建筑设计防火规范9GB6881声学噪声源声功率级的测定10Q/7403113-4.002-2006四川正升声学科技有限公司企业标准4.3设计原则（1）达到降噪设计目标；（2）噪控方案实施后应不影响生产设备正常运行，检修维护等要求；（3）符合相关行业安全和消防相关规范；（4）噪控设备外形与原设备系统

16、协调；（5）噪控设备具有较长的使用寿命，具有防火、防腐等特性；（6）充分考虑现场实际情况，为施工创造必要条件，缩短施工工期；（7）满足国家的环保政策，符合可持续发展要求；（8）在满足上述原则的基础上，尽量降低治理成本。4.4方案详述方案一通过与业主方沟通，业主方建议在厂界处设计隔声屏障，但经过我方对现场踏勘的结果以及测试结果分析，影响厂界处以及居民区的噪声主要是低频噪声，高频噪声由于建筑物的遮挡以及距离的衰减，到达厂界处声压级已经较低，影响厂界处的主要频率是500Hz 以下的低频部分。而声屏障对中高频具有较好的隔声降噪效果，对低频噪声隔声效果较差。声屏障的声学计算可参考下述方法：在空气中传播的

17、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， 点声源：一无限长声屏障，点声源的绕射声衰减为：<>=+=2. 002. 02lg 205N N N tnah N L d(d

18、 B A N +±= 菲涅尔数点之间的声程差，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。根据声屏障计算方法，声屏障的降噪效果取决于屏障的长度和高度，通过上述计算得到，设计声屏障的高度至少为10m 以上，长度为300m ，才能使居民生活区最高层处于声屏障的声影区内。但由于声屏障对低频的降噪效果较差，中高频降噪效果较好。而影响居民区的主要声源是噪声中的低频部分，因此，采用声屏障的降噪措施不仅在投资上花费较高，对居民生活区低频噪声的改善作用也较小。我公司利用德国开发的声学软件CadnaA 对设计声屏障的隔声降噪效果进行了模拟。Cadan

19、A 计算机辅助噪声控制软件是基于Windows 操作平台的软件适应于环境噪声预测与评价工作。CadanA 软件广泛应用于噪声源的预测，评价，工程设计和研究，以及城市噪声规划等工作。我公司已经利用该软件对各类噪声治理工程进行了成功的预测。该项目对厂界处设计10m 高声屏障模拟结果如下： 图6 未设计声屏障厂区、敏感点4m 高处声场模拟图 图7 未设计声屏障厂区、敏感点10m 高处声场模拟图 图8 未设计声屏障厂区、敏感点19m 高处声场模拟图 图9 厂界处安装声屏障后厂区、敏感点4m 高处声场模拟图 图10 厂界处安装声屏障后厂区、敏感点10m 高处声场模拟图 图11 厂界处安装声屏障后厂区、敏

20、感点19m 高处声场模拟图方案二根据我公司以往的工程经验，结合对各类电厂噪声治理的经验，在声源处实施降噪措施能获得良好的降噪效果，尤其对各类风机低频噪声较高，在声源处设计降噪措施可有效降低低频噪声辐射，而且降噪投资相对降低。通过对现场的勘察，分析测试数据可知，影响居民生活区的噪声主要是引风机辐射噪声82.3dB(A，要降低引风机辐射的低频噪声，为引风机及其电机设计全封闭隔声间。在风机电机四周增设轻钢结构，设计的隔声间利用轻钢结构，采用吸隔声模块现场拼装而成。吸隔声模块朝向风机一侧采用吸声孔板，孔板内添加高效吸声棉，模块背板采用隔声钢板，隔声钢板内侧安装高效阻尼板，阻尼板能降低钢板的振动，增加低

21、频的隔声量。同时考虑风机及其电机通风散热的要求，在隔声间底部靠近电机处设计进风口2个，进风口设计进风消声器2台，顶部设计排风口2个，排风口处安装轴流风机强制排风，排风口外设计排风消声器2台。另外，隔声间设计隔声门2樘，以方便人员进出，隔声间内设计照明系统一套，隔声间上设计观察窗。为方便设备检修，隔声间设计为可拆卸式结构。设计隔声间的综合降噪量20dB(A。 图12 引风机隔声间效果图 锅炉鼓风机及水泵虽位于锅炉房内，但实测结果显示，锅炉房外的噪声声级达72.7dB（A），而且低频噪声较高，对居民区的影响也较大。由于厂房的隔声量已经能满足隔声降噪的要求，因此，只需要更换朝向西侧厂界一面的塑钢窗为通风隔声窗，以降低低频噪声向外辐射，即可满足降噪设计目标。通过CadanA 软件模拟结果如下： 图13方案二实施后厂区、敏感点4m