安徽淮南田集發(fā)電廠冷卻塔噪聲治理論文

1、安徽淮南田集發(fā)電廠冷卻塔噪聲治理張 玥 朱 俊(上海申華聲學(xué)裝備有限公司，上海 )摘要：針對安徽淮南田集發(fā)電廠的大型自然通風(fēng)冷卻塔的噪聲問題，從該工程冷卻塔噪聲產(chǎn)生的機(jī)理開始，經(jīng)過對冷卻塔進(jìn)行聲環(huán)境分析及聲學(xué)計算，采取聲屏障措施對該區(qū)域進(jìn)行噪聲治理，進(jìn)行治理后，該區(qū)域的冷卻塔噪聲影響下的廠界和敏感點(diǎn)噪聲均達(dá)到了設(shè)計要求關(guān)鍵詞：聲學(xué)；電廠；冷卻塔；噪聲治理中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： 文章編號： DOI編碼： Noise control for Nature Draft Cooling Tower of Anhui Huainan Tianji Power PlantZhang Yue Zhu J

2、un(Shanghai Shen Hua Acoustis Equipment Co.,Ltd, Shanghai , China)Abstract: In view of cooling tower noise problems of Anhui Huainan Tianji power plant, starting from the mechanism of the project cooling tower noise, through the cooling tower analysis of acoustic environment and acoustic calculation

3、, sound barriers measures are used to the region for noise control. After treatment, the area of the plant community and sensitive point under the influence of the cooling tower noise have reached the requirements of design.Key words: acoustics; power plant; cooling tower; noise control1 引 言收稿日期: ;

4、修回日期: 作者簡介: 張玥(1984-), 男, 天津人, 上海申華聲學(xué)裝備有限公司聲學(xué)設(shè)計研究所副所長, 研究方向?yàn)樵肼曋卫碓O(shè)備的設(shè)計與制造。通訊作者: 張玥, E-mail: zy.337安徽淮南田集電廠一、二期投產(chǎn)后，因其自然通風(fēng)冷卻塔區(qū)域產(chǎn)生的噪聲，導(dǎo)致廠界不能達(dá)標(biāo)。上海電力股份有限公司經(jīng)過公開招標(biāo)與評標(biāo)，確定本公司為中標(biāo)人，對該工程提供聲學(xué)設(shè)計、降噪設(shè)備供貨以及工程安裝指導(dǎo)服務(wù)。2013年6月中標(biāo)后本公司對現(xiàn)場噪聲污染狀況進(jìn)行調(diào)研并提出了冷卻塔噪聲治理方案，2014年3月噪聲治理工程施工完畢，現(xiàn)場測試表明，取得了良好的效果，廠界達(dá)到了工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)(GB12348-90)中I

5、II類標(biāo)準(zhǔn)，敏感點(diǎn)達(dá)到了聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-2008)中的2 類標(biāo)準(zhǔn)。2 工程概況本期工程為2660MW國產(chǎn)超超臨界凝汽式燃煤發(fā)電機(jī)組采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)供水系統(tǒng)。原有電廠一期工程已建有2座9000m2逆流式自然通風(fēng)冷卻塔，本期新建2座9000m2逆流式自然通風(fēng)冷卻塔。這四座冷卻塔成矩形布置，位于廠區(qū)西部。3 自然通風(fēng)冷卻塔噪聲產(chǎn)生的機(jī)理自然通風(fēng)冷卻塔主要有淋水噪聲、布水噪聲、空氣對流噪聲等。淋水噪聲是濕式自然通風(fēng)冷卻塔的主要噪聲源。填料層處的水滴，在重力作用下，以加速度下落，其勢能轉(zhuǎn)化為動能。具有一定速度的水滴撞擊集水池水面時，其中一部分動能轉(zhuǎn)化為聲能，向四周輻射尖銳的高

6、頻噪聲。同時，水滴撞擊集水池水面所產(chǎn)生氣泡的體積脈動，也會輻射比較尖銳的噪聲。淋水噪聲隨著淋水量、淋水密度以及水滴質(zhì)量、水力高度的增大而增大，并與塔內(nèi)風(fēng)速有關(guān)，因?yàn)橄蛏系臍饬魇顾蔚乃俣葴p小。噪聲頻譜表現(xiàn)為中高頻特性，并隨著集水池水深的增加，向低頻方向移動。從發(fā)生機(jī)理上分析，自然通風(fēng)冷卻塔噪聲的產(chǎn)生主要是由高速下落的水滴擊打水而引起的，其他噴嘴布水到填料上的聲音、下落水滴互相碰撞的聲音、空氣對流噪聲等這些影響極小可以忽略。4 噪聲分析4.1 噪聲控制目標(biāo)4.1.1 控制目標(biāo)根據(jù)關(guān)于安徽淮南田集電廠二期266萬千瓦燃煤發(fā)電工程項(xiàng)目環(huán)境影響報告書的批復(fù)（環(huán)審2012135號），本項(xiàng)目廠界執(zhí)行工業(yè)企

7、業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)(GB12348-2008)中的3 類標(biāo)準(zhǔn)，敏感點(diǎn)執(zhí)行聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-2008)中的2 類標(biāo)準(zhǔn)。具體標(biāo)準(zhǔn)值見下表。表1 聲環(huán)境執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值一覽表Table 1 Noise environment execution standard list標(biāo)準(zhǔn)類別噪聲值/dB(A)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍晝間夜間GB3096-2008中的2類6050敏感點(diǎn)GB12348-2008中的3類6555廠界敏感點(diǎn)位置：廠外架河一中及周圍零星。4.1.2 保護(hù)目標(biāo)廠界四周大多為農(nóng)田，西南方向?yàn)榧芎右恢幸约吧倭棵窬??？紤]到冷卻塔位置靠近廠界南側(cè)，因此，本工程噪聲治理的主要保護(hù)目標(biāo)為廠區(qū)西南方向的架

8、河一中以及少量民居。4.2 噪聲源分析4.2.1 噪聲理論與實(shí)測數(shù)據(jù)該工程的主要針對自然通風(fēng)冷卻塔噪聲，通過對該區(qū)域進(jìn)行噪聲治理，使冷卻塔的噪聲傳至廠界能夠達(dá)標(biāo)。安徽淮南田集電廠原有兩座逆流式自然通風(fēng)冷卻塔。兩塔中心距離為183m。本期工程新建兩座逆流式自然通風(fēng)冷卻塔。兩塔中心距離為183m。冷卻塔中心至西面圍墻最近距離為89m，冷卻塔中心至南面圍墻最近距離為88m。一期與二期冷卻塔的淋水噪聲約為87dB（A），測點(diǎn)距噪聲源約1m。測試數(shù)據(jù)如表2所示，噪聲源分布如圖1所示。2013年9月23日對一期、二期冷卻塔進(jìn)行了現(xiàn)場測試(測試儀器為AWA6218A+噪聲統(tǒng)計分析儀)，測試結(jié)果如表3所示。通

9、過噪聲分析及現(xiàn)場幾次監(jiān)測，晝間時段與夜間時段，西廠界與南廠界的所有測點(diǎn)均超標(biāo)。圖1 具體聲源分布及降噪措施配置圖Fig.1 Schematic of noise source distribution and noise control measures表2 主要聲源噪聲數(shù)據(jù)Table 2 Noise data of main sound sources聲源噪聲值/dB(A)631252505001K2K4K8K冷卻塔淋水噪聲9810110310496938998表3 治理前噪聲測試數(shù)據(jù)Table 3 Noise data before taking measures 測點(diǎn)測點(diǎn)位置實(shí)測值背景值

10、噪聲來源監(jiān)測時段修正后值/dB(A)Leq/dB(A)Leq/dB(A)12#冷卻塔西側(cè)84.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.284.149.5凌晨2點(diǎn)84.122#冷卻塔西側(cè)廠界外67.652.1冷卻塔下午2點(diǎn)66.165.249.5凌晨2點(diǎn)64.03一、二期中間廠界外64.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)63.362.349.5凌晨2點(diǎn)61.143#冷卻塔西側(cè)85.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)85.284.649.5凌晨2點(diǎn)84.653#冷卻塔西側(cè)廠界外68.552.1冷卻塔下午2點(diǎn)66.866.349.5凌晨2點(diǎn)65.463#冷卻塔南側(cè)84.952.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.982.749.5凌晨2點(diǎn)82

11、.773#冷卻塔南側(cè)廠界外67.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)65.864.749.5凌晨2點(diǎn)63.184#冷卻塔南側(cè)84.452.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.484.149.5凌晨2點(diǎn)84.194#冷卻塔南側(cè)廠界外66.852.1冷卻塔下午2點(diǎn)65.565.349.5凌晨2點(diǎn)43.9104#冷卻塔東南側(cè)71.852.1冷卻塔下午2點(diǎn)71.070.549.5凌晨2點(diǎn)69.211敏感點(diǎn)架河一中57.256.8冷卻塔下午2點(diǎn)54.854.846.5凌晨2點(diǎn)52.64.2.2 廠區(qū)噪聲模擬根據(jù)已有的“廠區(qū)總平面布置圖”以及我司實(shí)地測試的噪聲監(jiān)測結(jié)果，我們以廠界噪聲治理目標(biāo)為依據(jù)，使用聲學(xué)模擬軟件“cadn-a”

12、對其進(jìn)行了廠區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量模擬，寬頻噪聲模擬結(jié)果如下：圖2 現(xiàn)有廠區(qū)聲環(huán)境模擬圖Fig.2 Simulation of existing plant sound environment duct根據(jù)模擬結(jié)果來看，廠界區(qū)靠近冷卻塔的位置附近的噪聲值峰值在65dB(A)左右，遠(yuǎn)離冷卻塔的噪聲值約為50 dB(A)，噪聲值最低處在離冷卻塔最遠(yuǎn)的東北方廠界處，為47.1 dB(A)；由此可見，冷卻塔對附近廠界區(qū)影響較為嚴(yán)重，不整合其余噪聲源也使得冷卻塔周圍廠界區(qū)不能達(dá)到工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)(GB12348-2008)中的3類標(biāo)準(zhǔn)。周圍敏感點(diǎn)主要是西南側(cè)的架河一中，根據(jù)模擬結(jié)果來看，架河一中的噪聲

13、值為54.8dB(A)，超過聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-2008)中的2類標(biāo)準(zhǔn)，即夜間噪聲值小于50 dB(A)的限值。通過計算機(jī)聲學(xué)模擬與實(shí)測數(shù)據(jù)的對比，實(shí)測數(shù)據(jù)經(jīng)過背景噪聲修正后與模擬數(shù)據(jù)基本上吻合，因此模擬數(shù)據(jù)基本可以體現(xiàn)現(xiàn)場的噪聲狀況。就目前的情況而言，冷卻塔區(qū)域建設(shè)完成后，西南方向靠近冷卻塔的廠界區(qū)域的噪聲排放會超標(biāo)，并且會影響到架河一中這一敏感點(diǎn)的聲環(huán)境，必須進(jìn)行噪聲治理。5 治理措施考慮以下幾點(diǎn)因素：（1）該工程僅針對冷卻塔噪聲；（2）廠區(qū)有足夠的施工與安裝空間；（3）通過分析模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)，冷卻塔噪聲傳至廠界處噪聲超標(biāo)量均在16dB（A）以下，在聲屏障的治理能力范圍內(nèi)；綜

14、合考慮各種因素，本工程采用了大型吸隔聲屏障的治理方案。5.1 噪聲治理方案根據(jù)聲學(xué)模擬的結(jié)果，我司將冷卻塔一期和二期冷卻塔區(qū)域的西側(cè)各做150的弧形吸隔聲屏障，二期南側(cè)做直線聲屏障，同時將一期、二期的中間位置用聲屏障連接起來，組成一個類似“L”型的隔聲區(qū)，吸隔聲屏障總長約795m，高13m，在一、二期之間的道路位置開設(shè)一道隔聲門，在二期南側(cè)直段屏障上開2扇隔聲門，具體位置見圖3。圖3 降噪設(shè)計方案布置圖Fig.3 Arrangement of the noise control design duct根據(jù)設(shè)計方案的布置方式，我司使用聲學(xué)模擬軟件“cadn-a”重新對廠區(qū)進(jìn)行了廠區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量模擬

15、，模擬結(jié)果如下：圖4 治理后廠區(qū)聲環(huán)境模擬圖Fig.4 Simulation of after the governance plant sound environment duct從聲環(huán)境模擬結(jié)果來看，方案實(shí)施后，冷卻塔區(qū)域影響下的西廠界與南廠界的廠界噪聲均降至55dB（A）以下，符合廠界噪聲治理目標(biāo)的要求。廠界外敏感點(diǎn)，架河一中噪聲值50dB(A)（模擬結(jié)果為46.8dB(A)），符合噪聲治理目標(biāo)。6 治理效果本工程于2014年3月中旬按照招標(biāo)文件的方案施工結(jié)束。工程實(shí)施后，我司對該工程進(jìn)行了現(xiàn)場測試(測試儀器為AWA6218A+噪聲統(tǒng)計分析儀)，測試結(jié)果如表4所示：表4 治理后噪聲測試數(shù)

16、據(jù)Table 4 Noise data after taking measures測點(diǎn)測點(diǎn)位置實(shí)測值背景值噪聲來源監(jiān)測時段修正后值/dB(A)Leq/dB(A)Leq/dB(A)12#冷卻塔西側(cè)84.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.284.149.5凌晨2點(diǎn)84.122#冷卻塔西側(cè)廠界外55.652.1冷卻塔下午2點(diǎn)54.253.349.5凌晨2點(diǎn)52.13一、二期中間廠界外5752.1冷卻塔下午2點(diǎn)55.954.849.5凌晨2點(diǎn)53.943#冷卻塔西側(cè)85.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)85.284.649.5凌晨2點(diǎn)84.653#冷卻塔西側(cè)廠界外54.952.1冷卻塔下午2點(diǎn)53.652.549

17、.5凌晨2點(diǎn)51.263#冷卻塔南側(cè)84.952.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.982.749.5凌晨2點(diǎn)82.773#冷卻塔南側(cè)廠界外56.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)54.954.649.5凌晨2點(diǎn)53.384#冷卻塔南側(cè)84.452.1冷卻塔下午2點(diǎn)84.484.149.5凌晨2點(diǎn)84.194#冷卻塔南側(cè)廠界外55.752.1冷卻塔下午2點(diǎn)54.353.649.5凌晨2點(diǎn)52.4104#冷卻塔東南側(cè)57.252.1冷卻塔下午2點(diǎn)55.653.449.5凌晨2點(diǎn)52.211敏感點(diǎn)架河一中57.156.8冷卻塔下午2點(diǎn)54.849.246.5凌晨2點(diǎn)47.7實(shí)施噪聲治理方案后監(jiān)測表明：（1）2#冷卻塔西

18、側(cè)測點(diǎn)2晝間噪聲修正后為54.2dB(A)，晝間噪聲修正后為52.1dB(A)；（2）一、二期中間測點(diǎn)3晝間噪聲修正后為55.9dB(A)，晝間噪聲修正后為53.9dB(A)；（3）3#冷卻塔西側(cè)測點(diǎn)5晝間噪聲修正后為53.6dB(A)，晝間噪聲修正后為51.2dB(A)；（4）3#冷卻塔南側(cè)測點(diǎn)7晝間噪聲修正后為54.9dB(A)，晝間噪聲修正后為53.3dB(A)；（5）4#冷卻塔南側(cè)測點(diǎn)9晝間噪聲修正后為54.3dB(A)，晝間噪聲修正后為52.4dB(A)；（6）敏感點(diǎn)架河一中測點(diǎn)11晝間噪聲修正后為54.8dB(A)，晝間噪聲修正后為47.7dB(A)；由以上測試數(shù)據(jù)可知，廠界以及敏

19、感點(diǎn)的測點(diǎn)均達(dá)到了廠界與敏感點(diǎn)的噪聲限值要求。7 結(jié) 語本噪聲綜合治理工程達(dá)到了設(shè)計預(yù)期的要求，自然通風(fēng)冷卻塔影響的區(qū)域內(nèi)的廠界均達(dá)到了工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)(GB12348-90)中3類標(biāo)準(zhǔn)，敏感點(diǎn)達(dá)到了聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-2008)中的2 類標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)1 鐘祥璋. 建筑吸聲材料與隔聲材料M. 北京: 化工工業(yè)出版社, 2005, 1.ZHONG Xiangzhang. Construction sound absorption and insulation materialM. Beijing: Chemical Indestry Press. 2005, 1.2 呂玉恒, 王庭佛. 噪聲與振動控制設(shè)備及材料選用手冊M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版