唐鋼北廠區(qū)噪聲源分析與噪聲治理方案(文章第2版)

1、唐鋼北廠區(qū)噪聲治理可行性研究王笑鵬 王宇鵬 李申德 陸永年(中冶集團建筑研究總院,北京100088) 摘要: 本文調(diào)查了一個廠區(qū)的所有聲源,在初步計算的基礎上篩選出可能對廠界噪聲產(chǎn)生影響的聲源,將這些發(fā)聲的設備簡化成聲學模型,利用電腦編程作出它們對廠界敏感點的聲輻射計算,通過與實測數(shù)據(jù)對比判斷計算是否正確和全面,確認后制訂噪聲治理方案,并計算是否達到治理目標. 關(guān)鍵詞: 噪聲治理 聲源 廠界噪聲敏感點 A FEASIBLE STUDY OF NOISE CONTROL FOR NORTH YARD OF TANG SHAN STEEL CO. XIAOPENG WANG YUPENG WANG

2、 SHENDE LI YONGNIAN LU(CENTRAL RESEARCH INSTITUTE OF BUILDING & CONSTRUCTION.BEIJING 100088)ABSTRCT This article investigated all the sound sources in a yard. Selected the sound sources which would probably affect borderline of the yard on the base of primary calculation. The acoustical models w

3、as made by predigesting these noisy instruments.The radiation of sound of these instruments for the sensitive points on borderline of the yard was calculated by programme. Estimated the correcteness and integrity of the calculation by contrasting the calculation with actual measurement. After they w

4、ere affirmed,made the noise control scheme and calculated if the goal would be reached.KEY WORDS NOISE CONTROL SOUND SOURCE SENSITIVE POINTS ABOUT NOISE ON BORDERLINE OF THE YARD OF THE PLANT1 概述唐鋼北廠區(qū)生產(chǎn)規(guī)模較大，廠內(nèi)擁有大量大功率專業(yè)設備，在運行過程中產(chǎn)生強大的噪聲，其聲壓級一般約在78106dBA，廠界噪聲高達6572dBA，特別是廠區(qū)東部廠界外有小代莊等居民區(qū),民房離廠圍墻最近距離只有十幾米

5、,唐鋼的設備晝夜運轉(zhuǎn),噪聲嚴重干擾了居民的正常生活,因此必須對唐鋼北廠區(qū)進行噪聲治理.從現(xiàn)場實測情況看，設備主要有立式超細體磨機、Fu鏈式輸送機及其發(fā)動機、倉庫除塵排風機及其排放口、一次混合室內(nèi)的設備、二燒環(huán)冷整體運行裝置及其中的四臺大型風機、料斗機及其傳送裝置、冷燒結(jié)礦篩分室以及原有的高爐、燒結(jié)系統(tǒng)配套設備，因此其工況復雜，聲源特性多樣，既有點聲源、線聲源也有面聲源。在制定治理方案之前，必須做好聲源鑒別工作,分析哪些聲源對東部廠界產(chǎn)生影響以及影響程度有多大:必須確定治理目標, 在詳細分析其噪聲源強特性和傳播影響規(guī)律的基礎上，才能“對癥下藥”地采取經(jīng)濟、適用、有效的控制措施.從而取得良好的綜合

6、降噪效果。我們首先將唐鋼北廠區(qū)內(nèi)可能對東部居民區(qū)產(chǎn)生一些的聲源進行了測量,并對測量數(shù)據(jù)進行分析.測得的噪聲都是許多聲源發(fā)出并疊加的結(jié)果,我們采取近場測量與遠場測量相結(jié)合,理論計算與實踐經(jīng)驗相結(jié)合,通過頻率分析算出了每個聲源本身的噪聲強度.在實地勘測的基礎上,我們把聲源設備轉(zhuǎn)化為聲源模型.計算每個聲源對廠界受聲點的聲輻射,進而確定該聲源是否須要噪聲治理與治理的程度.按照«工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準及其測量方法»(GB 12348-90),唐鋼北廠區(qū)地處3類區(qū)域,四邊廠界均應在晝間等效聲級低于65dBA,夜間低于55dBA,測點選在圍墻外1米,高于圍墻處.我們將治理的廠界鎖定在東北部

7、,從超細粉磨到130噸鍋爐的范圍內(nèi),共選擇了11個噪聲敏感點,將以噪聲敏感點等效聲級不高于53dBA作為治理目標,由此確定治理方案.2 噪聲源分析及治理方案2.1 噪聲源分析經(jīng)初步勘測,選出有影響的聲源,見表一.對于一個聲源設備來講,只有與它的距離足夠大時,才可以把它看成點聲源,因此我們首先選擇可以把設備看成點聲源的距離,稱之為基準距離,我們將聲源最大尺寸略微加大作為基準距離.對于某些體積大,發(fā)聲點分散的設備,把它分解為多個點聲源.詳見表一.各點聲源噪聲A計權(quán)頻譜及基準距離見表二.表一 聲源設備分解為點聲源明細聲源設備名稱分解為點源的部件名稱各點源序號聲源設備名稱分解為點源的部件名稱各點源序號

8、F8除塵風機房1二期礦槽門(三)14出口管道2窗(一)15煙囪出口3窗(二)16進風管(一)4窗(三)17進風管(二)5窗(四)184400礦槽除塵風機房6窗(五)19煙囪出口7180平方米槽上除塵風機房20進風管(一)8出口管道21進風管(二)9煙囪出口22一高爐出鐵場除塵風機房10進風管(一)23煙囪出口11進風管(二)24二期礦槽門(一)122597略去門(二)13熱風爐風機98二高爐出鐵場除塵、三高爐振動篩、三高爐振料器與料帶、二高爐出鐵場除塵、三高爐出鐵場除塵、三高爐煤氣減壓閥組與管道、燃燒爐、鼓風機噴煤制粉站、三高爐、130噸鍋爐風機房、三高爐助燃風機、三鍋爐礦槽除塵煙囪出口、二高

9、爐助燃風機、二高爐熱風爐風機、碎礦與碎焦送料帶、立式超細體磨機房、超細體磨機除塵、Fu鏈式輸送機房、一次混合室、二燒環(huán)冷、料斗機區(qū)間、75平方米電除塵、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室略去.表二 各點聲源A計權(quán)頻譜與基準距離聲源序號A計權(quán)頻譜(dBA)基準距離r0(m)備注631252505001KHZ2KHZ4KHZ8KHZ153616872757564543242546669726965582357676860595858572436445256605652466536445256605652466序號6至序號97略去9884807876747368624各點聲源輻射到廠界噪聲敏感點的A計權(quán)

10、倍頻帶聲級按下式計算:LpAijk = LpA0ijk- LpAijkk- LpAijkq-LpAijkp (dBA)式中: LpAijk 第i個聲源輻射到第j個廠界噪聲敏感點的在第k個倍頻帶的A計權(quán)聲級,(dBA);i=198,代表不同的點聲源; j=111, 代表不同的廠界噪聲敏感點;k=18,代表中心頻率為63、125、250、500、1k、2k、4k及8k(HZ)的倍頻帶; LpA0ijk 第i個聲源輻射到基準距離處的第k個倍頻帶A計權(quán)聲級,(dBA);LpAijkk 第i個聲源輻射到第j個廠界噪聲敏感點的擴散衰減,(dBA),其數(shù)值與頻率無關(guān);LpAijkk = 20lg(rij/r

11、0i) (dBA) 其中:rij為第i個聲源與第j個廠界噪聲敏感點的空間距離,(m); r0i為第i個聲源的基準距離,(m),見表二;LpAijkq 第i個聲源輻射到第j個廠界噪聲敏感點在第k個倍頻帶的空氣吸收,(dBA), LpAij1q、LpAij2qLpAij5q均為零,只有2k、4k、8k倍頻帶有空氣吸收,LpAij6q=rij/100 (dBA), LpAij7q=2.7rij/100(dBA), LpAij8q=8.3rij/100 (dBA);LpAijkp 屏障衰減,(dBA);LpAijkp = -10lg1/(3+20N1)+1/(3+20N2)+1/(3+20N3) (d

12、BA)其中: N1、N2、N3為左、右、上三個傳播途徑的菲涅耳數(shù), N1=21/, 1為左傳播途徑的聲程差(聲源與受聲點之間繞射距離與直線距離之差), 為聲波波長.LpAijk的計算結(jié)果略.各廠界噪聲敏感點A計權(quán)倍頻帶聲級按下式計算:LpAjk = 10lg( 100.1LpAijk) (dBA) 各廠界噪聲敏感點A聲級按下式計算: LpAj = 10lg( 100.1LpAjk) (dBA) LpAj計算見結(jié)果表三.各廠界噪聲敏感點A聲級實測數(shù)據(jù)見表四.可見計算值與實測值相近.由于實測時間較短,測量并未覆蓋噴煤站排氣之間歇性噪聲,而計算值考慮了該間歇性噪聲對廠界等效聲級的影響,這就是、點計算

13、值高于實測值的原因.由此說明我們調(diào)查的聲源基本上覆蓋了對東部廠界產(chǎn)生影響的聲源及結(jié)算可行.表三 治理前各廠界噪聲敏感點A聲級疊加計算結(jié)果廠界敏感點A聲級(dBA)71.371.371.568.867.267.566.866.366.766.866.8表四 治理前各廠界噪聲敏感點A聲級實測結(jié)果廠界敏感點A聲級(dBA)6968666466686862646866 本文采用電腦編程完成計算過程，略去了龐大的計算數(shù)表，從計算數(shù)表看,對廠界噪聲敏感點影響突出的聲源為立式超細體磨機、超細體磨除塵、二燒環(huán)冷、一高爐出鐵場除塵風機、二高爐出鐵場除塵風機、三高爐振動篩、三高爐煤氣減壓閥組、三高爐噴煤制粉站、1

14、30噸鍋爐配套設備及三高爐礦槽除塵風機; 對廠界噪聲敏感點產(chǎn)生一般性影響的聲源為F8除塵風機、4400礦槽除塵風機、二期礦槽、180平方米槽上除塵風機、三高爐振料器與料帶、三高爐出鐵場除塵風機、燃燒爐鼓風機、三高爐傳送帶、二高爐助燃風機、二高爐熱風爐風機及碎礦與碎焦送料帶、Fu鏈式輸送機房、料斗機區(qū)間、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室、熱風爐風機.其他聲源則對廠界噪聲敏感點不產(chǎn)生影響.2.2 治理方案 治理方案見表五. 治理后各點聲源輻射到廠界噪聲敏感點的A計權(quán)倍頻帶聲級為:L pAijk = LpAijk- LpAik (dBA)式中:LpAijk 治理后第i個聲源輻射到第j個廠界噪聲敏感點的

15、在第k個倍頻帶的A計權(quán)聲級, (dBA)LpAik 治理方案帶來的消聲量(插入損失) , 按方案估算結(jié)果減5分貝取值(dBA)治理插入損失及治理后各點聲源輻射到廠界噪聲敏感點的A計權(quán)倍頻帶聲級數(shù)表略去,疊加后各廠界噪聲敏感點的A計權(quán)倍頻帶聲級及總A聲級見表六.表五 治理方案聲源名稱治理方案立式超細體磨機1、進行必要的、全面的密封隔聲處理和局部吸聲改造。2、對超細體磨機組本身進行隔振處理。3、對頂部投料系統(tǒng)進行隔聲處理.超細體磨除塵1、對機房進行隔聲、吸聲處理.2、在風機機座下加裝隔振器。3、在風機管道以及風機出口處加裝消聲器。4、在排氣閥和氣動閥末端加裝排氣放空消聲器.5、在輸料帶以及輸料帶入

16、口區(qū)域和斗提機區(qū)域利用原有框架結(jié)構(gòu)安裝隔聲罩。二燒環(huán)冷1、四臺離心風機的進風口加裝消聲器.2、風機加裝隔聲罩。3、設置隔聲屏障。一(二)高爐出鐵場除塵風機1出口煙囪內(nèi)加裝具有較高消聲量的消聲片.2機房增設隔聲門窗. 3機房增設軸流通風機及消聲器用于通風散熱三高爐振動篩1全封閉并加吸聲內(nèi)襯.2增設軸流通風機及消聲器用于通風散熱.三高爐煤氣減壓閥組1減壓閥組加裝隔聲罩.2減壓閥組下游加裝消聲器.3消聲器與部分管道隔聲包扎.三高爐噴煤制粉站1排氣口加裝消聲器.2加裝局部隔聲罩. 3加裝隔聲門窗.4增設軸流通風機及消聲器用于通風散熱.130噸鍋爐配套設備1加裝局部隔聲罩.2隔聲包扎.三高爐礦槽除塵風機

17、出口煙囪內(nèi)加裝具有較高消聲量的消聲片.表五 治理方案 (續(xù)表)聲源名稱治理方案Fu鏈式輸送機房1、加裝隔聲窗、墻壁做吸聲處理。2、傳輸帶與水泥臺墩接觸點加裝橡膠隔振器，發(fā)動機與水泥臺墩接觸點加裝橡膠隔振器。3、兩臺樓頂風機加消聲器.F8除塵風機、4400礦槽除塵風機、二期礦槽、180平方米槽上除塵風機、三高爐振料器與料帶、三高爐出鐵場除塵風機、燃燒爐鼓風機、三高爐傳送帶、二高爐助燃風機、二高爐熱風爐風機、風機及碎礦與碎焦送料帶、料斗機區(qū)間、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室、熱風爐風機治理方案略去表六 治理后各廠界噪聲敏感點A計權(quán)倍頻帶聲壓級及總的A聲級計算結(jié)果廠界敏感點各廠界敏感點A計權(quán)倍頻帶聲

18、壓級LpAjk (dBA)LpAj(dBA)63HZ125HZ250HZ500HZ1KHZ2KHZ4KHZ8KHZ46.846.146.345.644.635.431.831.853.146.846.246.445.744.735.831.331.253.246.846.246.445.744.736.130.830.553.245.044.444.743.943.034.628.728.251.442.742.442.942.341.233.526.926.050.543.242.743.342.541.734.327.025.349.843.443.043.542.742.035.327.724.150.140.940.641.340.339.833.726.521.247.838.340.543.644.541.035.729.927.450.838.0 40.8 43.3 45.7 40.7 36.1 30.0 23.8 52.5 40.1 40.4 42.0 46.2 40.9 38.0 34.2 22.1 52.7 本文對唐鋼北廠區(qū)噪聲治理起到了指導作用。唐鋼已經(jīng)有計劃地安排項目，逐步對北廠區(qū)聲源進行噪聲治理，目前北廠區(qū)廠界噪聲狀況已有改觀并朝著治理目標邁進.3 結(jié)語a 對于聲源設備眾多的