火力发电厂冷却塔降噪措施.pdf

2 0 1 6年 8月 第 4 4卷 第 4期 总第 2 4 5 期 Aug． 2 01 6 Vo 1 ． 4 4 No ． 4 S e r ． No ． 2 4 5 火力发 电厂冷却塔降噪措施 Noi s e Re du c t i o n M e a s ur e s f or Co ol i n g To we r i n The r ma l Po we r Pl a nt 高 岚 中 国电力 X - 程顾 问集 团 东北 电力设计 院有 限公 司 ， 长春 1 3 0 0 2 1 摘要 针 对火 电厂 布置越来越 紧凑 ， 紧邻 厂界布置 冷却塔 产生 的噪声超 标问题 ， 通过 工程实 例 ， 对 自然 通风 和机 械通 风冷却塔所采用 降噪措施进 行论证及方 案 比选 ， 确定 机械通 风冷却 塔采用 在进风 口外侧安 装进 风消声器 、 在 水池设 置落水消 能装 置的 降噪措施 ， 自然 通风冷却 塔选 用在冷却 塔进风 口周 围设 置声屏 障降 噪 ， 使 厂界 和敏感点 噪声均能 满足环保要求 。 关键词 降低噪声 ； 冷却塔 ； 自然通风 ； 机 械通 风 中图分 类号 X7 0 7 文献 标志码 B 文章 编号 1 0 0 9 5 3 0 6 2 0 1 6 0 4 0 0 3 8 0 3 随着社会 的发展和人们环保意识 的提高 ， 自然 、 机械通风冷却塔 噪声对环境影 响的问题不 断被 提 出 ， 如何降低冷却塔对周 围“ 声环境” 的影 响成 了火 电厂 建设 的首要 议题 。以下 通过 厂界 各点 噪 声 的实 测， 冷却塔各声源不同的频谱特性和传播特性分析 ， 确定 自然通风冷却塔选用在冷却塔进风 口周围设置 声屏 障降噪 ， 机械通风冷却塔采用在进风 口外侧安 装进风消声器、 在水池设置落水消能装置 的降噪措 施 ， 使厂界和敏感点均能满足环保要求。 1 项 目概况及 执行标准 1 ． 1 项 目概 况 某工程为扩建项 目， 本期拟建设 1台 3 5 0 Mw 超临界燃煤机组和一套 6 5 0 Mw H型燃气一 蒸汽联 合 循 环热 电联 产 机组 。3 5 0 MW 机 组采 用 5 5 0 0 m 自然通 风冷却 塔 ， 冷 却塔 的主要 尺寸 为零米 直径 8 9 ． 2 3 m， 喉部直径 5 5 ． 2 6 m， 喉部高度 1 0 5 ． 4 m， 塔 顶出口直径 5 8 ． 1 7 m， 塔顶高度 1 2 4 m， 进风 口高度 7 ． 1 2 m。冷却 塔 布 置 在东 南 厂 界 ， 距 离 最 近 的 厂界 约 6 7 m。6 5 0 Mw 机组采用机械通风冷却塔 ， 共 8 格 ， 每格塔平面轴线尺寸为 1 6 ． 4 0 m1 5 ． 6 0 m， 背 靠背 布置， 塔零米 至风机平 台顶 面的高度 为 1 6 ． 2 0 m， 其中含进风 口高度 8 ． 5 0 0 m， 风机直径 9 ． 1 4 m。 8 格塔共分为 2个结构单元 4 4 。冷却塔布置在电 厂西侧 ， 距 离 最近 的厂界 1 9 2 m。 1 ． 2执 行 的标准 根据环保要求 ， 厂界执行 GB 1 2 3 4 8 --2 0 0 8 工 业 企 业 厂界 环 境 噪声 排放 标 准 2类 标 准 ， 即 噪声 排 放限值昼间为 6 0 d B A 、 夜间为 5 0 d B A ； 项 目周 边 环境 执 行 GB 3 0 9 6 -- 2 0 0 8 { 声 环境 质 量 标 准 2类 标准 ， 即环境噪声限值昼间为 6 O d B A 、 夜间为 5 0 dB A 2 冷却塔 区域声 源分析 机 械通 风 冷 却 塔 噪声 由 以下 几 部 分 产 生 顶 部 轴流风机产生 的空气动力性 噪声 ， 分为进风和排风 噪声 ， 其 中排风噪声通过顶部 风 口直接 向外传播 ， 进风噪声则透过填料层 向下传播 ， 并最终通过进风 口向外传播 ； 水 的势能撞击冷却塔 中的填料和集水 池产生 的淋水噪声 ； 电机、 传动部件及减速箱等产生 的机械噪声； 风机 、 电机及减速机引起冷却塔塔壁及 顶部平 台振动 ， 产生固体传声噪声 。 机 械通 风冷却塔 进风 口噪声 值为 8 8 ～9 0 d B A ， 主要是 因为受到淋水噪声影 响 在 2 0 0 Hz以 后 ， 进 风 口噪声逐渐增 大； 冷却塔排 风 口噪声值 为 5 O ～1 0 0 d B A ； 而 自然通风 冷却塔 以淋水 噪声为 主 ， 噪 声值 约 为 8 3 d B A 。 收 稿 日期 2 0 1 6 - 0 5 1 6 作者简介 高 岚 1 9 6 7 ， 女 ， 高级 工程 师 ， 从事 火力发 电厂水工结构设计 工作。 3 8 2 0 1 6年 8月 第 4 4卷 第 4期 总第 2 4 5期 Aug． 2 0 16 Vo 1 ． 4 4 No ． 4 S e r ． No ． 2 4 5 3 噪声预测 厂界各 点 的实 测 噪声 北 厂界 1 ～ 1 2 点 、 西 厂界 1 ～ 1 0点 和 西 厂 界 拐 角 处 1 ～ 4点 实 测 噪声 均 不 超 过 G B i 2 3 4 8 --2 0 0 8 2类 限值 5 0 d B A ， 其他各点 实测噪声超过 5 0 d B A ， 噪声值详见表 1 。厂区噪 声 测点 布置 见 图 1 。 表 1 厂 界 实 测 超 过 5 0 d B A 的 噪 声 值 影响 因素 4 冷却塔 降噪措施 4 ． 1 机械 通 风冷 却 塔降 噪措 施 a ． 在 进 风 口外 侧 安 装 进 风 消声 器 安装 进 风 消 声 器 后会 对 出塔 水温 有 影 响 ， 一般 可控 制 在 0 ． 5 C 以内 ， 同时 占地 面积 大 。 b ． 在 排 风 口处 设 置 排 风 消 声器 所 设排 风 消 声 器为通透式 ， 多采用束管式或蜂窝式 ， 也可采用栅条 式 。 此种 降 噪措施 投 资 高 ， 建 成后 在一 定 程度 上会 影 响冷却塔 的排风量 ， 降低冷却塔的效率， 但不需要额 西厂 角处 外 占地 。 C ． 在 水池 上 方 铺 设 落水 消声 装 置 该 装 置 单 位 平方米造价低 ， 不需额外 占地 ， 但耐久性差 ， 容易破 碎 ， 阻塞凝 汽器 。 d ． 根据噪声预测结果 ， 机械通风冷却塔对西厂 界稍 有影 响 ， 西 厂 界拐 角处 噪声超 标 ， 拐角 处 测点 噪 声 值 为 5 2 ． 8 d B A ， 见 图 1 及 表 1 。为确 保 西 厂 界 噪 声 值满 足 达 标要 求 ， 机 械 通 风冷 却 塔 设 计 有效 长度 1 m， 片间距 2 0 0 mm， 净高 8 m， 分 4 层布置进 风 消声 器； 经计算 ， 进 风消 声器 的阻力 损失 为 2 7 P a 。水 池 上方 铺 设 落水 消 声装 置 ， 采 取 上 述 2种 措 施后 ， 保 证进 风 口消声 器 外 1 m 处 小 于 7 8 d B A 。 4 ． 2 自然通 风 冷却 塔降 噪措 施 自然通风冷却塔的主要 降噪措施有声屏障、 进 风 口消声器、 落水消声装置。 本工程 中落水消声装置 降噪量小 ， 单独使用无法达 到 GB 3 0 9 6 --2 0 0 8 2类 标 准 ， 因此 仅 就 声 屏 障 、 进 风 口消 声 器 方 案 进 行 论 证 。 a ． 方案一 在冷却塔进风 口周 围设置声屏障。 根 据声 屏 障设 计 原 理 和冷 却 塔 的实测 频 谱 分 析 ， 如果 声屏障的高度 、 位置 、 设置范 围合理 ， 声屏 障完全可 以达到厂界和敏感点 的降噪要求 ， 本方案拟采用在 冷 却 塔 进 风 口 1 5 m 左 右设 置 声 屏 障 。根 据 GB ／ T 5 0 1 0 2 -- 2 0 1 4 { 工业循 环 水冷却 设 计规 范 ， 自然 通风 冷却塔与其他建筑物 的净距不应小于塔的进风 口高 的 2倍 ， 本项 目冷却塔进风 口高度 为 7 ． 1 2 m， 在距 离冷却塔 1 5 m 远的位置设计声屏障完全可 以满足 要求。 为 了最大程度地降低声屏 障的造价， 声屏障的 下部一定高度 范围内采用 土建声学材料， 在满足降 噪的同时， 造价将有所降低 。 b ． 方 案 二 冷 却 塔 进 风 口设 置 进 风 消 声 器 ， 在 设 置消声器的范 围内无论距离远近、 高低均有 良好 的降噪效果 ， 因此在厂界和敏感点可获得基本相同 图 1 测 点 布 置 图 测点 8 机南侧 39 2 0 1 6年 8月 第 4 4卷 第 4期 总第 2 4 5 期 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c Po we r Aug． 2 01 6 Vo 1 ． 4 4 No ． 4 S e r ． No ． 2 4 5 的降 噪效 果 。 降噪措施 的综合性能 比较见表 2 。 表 2降噪措 施的综合性能 比较 综合性 能 声屏 障 进风 消声器 在 冷却 塔 进风 口周 围设 在 距 冷 却 塔 进 风 口 设 置要 求 置 高 1 4 IT 1 、 长 2 1 8 m 的 3 ～5 r n范 围内设 置大 隔声 吸声屏障 型进风消声器 依靠 吸声材 料特 殊 的 ⋯晤 喜 嚣 箬 需 降 噪 原 理 翌 霎 使 绕 射 声 有 足 胄 蓓 够 的 衰 减 主 蕃 厂界 可以 达到GB 厂界可达到GB 1 2 3 4 8 2 0 0 8的 2类 标 1 2 3 4 8 --2 0 0 8的 2类 降噪效果 准 ， 敏 感 点 可 达 到 GB标 准 ， 敏 感 点 可 以 达 3 0 9 6 2 0 0 8的 2类 标 准 到 GB 3 0 9 6 --2 0 0 8的 限值 2类标准 限值 满 足 GB／ T 5 0 1 0 2 2 0 1 4 冷 善 鬓 力 2 倍 ” 的要求 投 资／ T Y 元 6 2 6 5 9 0 上 接 第 3 7页 3 结论 综 上 所 述 ， 虽 然 声 屏 障 方 案投 资 比进 风 消 声 器 方案高 3 6万元 ， 但考虑到进风消声器方案对 出塔水 温有 一定 的影 响 ， 故 推 荐 自然 通 风 冷 却塔 采 用 声 屏 障方案， 即冷却塔近场设置声屏障措施。 通过实施推 荐方案降噪后 ， 表 1中超过 GB 1 2 3 4 8 --2 0 0 8 2类限 值 5 0 d B A 的所 有 测点 都不 大 于 5 0 d B A 。 结论 a ． 冷 却 塔 降噪需 先 根据 环境 评 价报 告 确定 厂 界 和 敏感 点 的类 别 ； 根 据 冷 却 塔 的类 型 和 面积 的大 小 预 估 塔 的 噪声 ， 根 据 超 出的 噪 声 量 和各 种 降 噪措 施 可降低 的噪声量 ， 确定可行的降噪措施。 b ． 机械通风 冷却塔 的降噪措施 主要有选用低 噪设备、 在进风 口外侧安装进风消声器 、 在冷却塔排 风 口处设 置 排风 消声 器 和在 水池 上 方铺 设 落水 消 声 装 置 ， 可根 据 各 工 程项 目实 际情 况 采 用 一 种 或 几 种 降 噪措施 。 C ． 自然通风冷却塔 的降噪措施 主要 有声屏障、 进风 口消声器 、 落水消声装置 ； 落水消声装置 由于降 噪 效 果 差 ， 现 很 少 使 用 ； 进 风 口消 声 器 由 于 近 塔 布 置 ， 对 出 塔 水 温 有 一 定 的 影 响 ， 在 场 地 紧 张 时 常采 用 ； 如 果场 地 面积 充裕 ， 可在 2 倍 进 风 口外 布置 降 噪 装 置 时 ， 常采 用声 屏 障 。 编 辑韩桂 春 a ． 受屋顶横梁等支撑构件的影 响， 火力 发电厂 输 煤 栈 桥 自动 喷 水 灭 火 系 统 通 常 采 用 直 立 型 喷 头 “ 上喷 式 ” 布置 ， 在 进行 喷 头布 置设 计 时 ， 应 注 意喷 头 与横梁等支撑构件的位置关 系， 使布置符合相关规 范 要 求 ， 保 证 喷头 正 常工 作 。 b ． 供水干管沿栈桥顺坡给水 时的水力计算 ， 虽 然两个计算节点之间的高程差可对管道的沿程水头 损失进行部分甚至全部抵消 ， 但 当节点高程差 大于 管段水头损失时 ， 会得出上游节点压力低于下游节 4 0 点压力 ， 这时应对计算结果进行修正 ， 保证工作时作 用面积内各点喷水强度均能达到规范要求 。 参 考文献 [ 1 ] 袁建 磊 ， 张雪 庆 ， 贺 向阳 ， 等 ． 电厂输煤 系统 消防给水 方 式探讨 E J ] ． 给水排 水 ， 2 0 0 9 ， 3 5 2 8 3 ～8 5 ． [ 2 ] 岳 秀萍． 全 国勘察设 计注册 公用设 备工程 师给 水排 水 专 业 执 业 资 格考 试 教 材 第 3册 建 筑 给 水 排 水 工 程 [ M ] ． 北 京 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 1 1 ． 编 辑 吴 娜 一 一 一 一 一 一 一 一