火电厂设备噪声监测及降噪分析.pdf

第3 2卷 第 1 0期 2 0 1 0年 1 0月 华 电 技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y V0 1 ． 3 2 No． 1 0 0c t ． 2 01 0 火 电厂设备噪声 监测及 降噪分析 王本君 ， 翟慎会， 宋晓东， 崔清洁 山东电力工程咨询院有限公司， 山东 济南2 5 0 0 1 3 摘要 以3 0 0Mw火电机组为例， 基于现场监测数据 ， 分析了主要设备噪声产生的原因， 探讨了噪声控制问题， 给出了 相应的处 理措施 。 关键词 火电厂； 3 0 0 MW机组； 噪声监测； 降噪处理 中图分类号 T B 5 3 5 T M 6 2 1 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 0 1 0 0 0 5 0 0 5 0 1 - - 量方法 、 J J G 8 8 - _ 2 0 0 2 声级计检定规程 等。 噪声可能影响人的血管、 消化 、 神经等系统， 尤其 是听觉系统 ， 严重时会造成听力损伤或噪声聋 1 1 。设 备噪声控制一直是工程实施阶段重点关注的问题 ， 从 设计和技术要求的角度出发 ， 应考虑提出对设备制造 厂设备噪声控制要求， 通过实施降噪技术， 以取得满 意的效果。山东 电力工程咨询院有限公司通过与科 研机构开展技术合作 ， 对国内近期投产的不同型号火 电机组进行了现场监测分析 ， 有针对性地提出了改进 措施。本文以3 0 0 M W 火电机组为例 ， 基于现场监测 ， 探讨主要设备的噪声控制问题。 1 研究 内容 1 ． 1 电厂基本情况 此次研究针对山东某 电厂设备运行噪声进行现 场监测， 该 电厂装机规模为 4 x 3 0 0 MW 亚临界参数 燃煤发电机组。监测期间设备全部正常运行 ， 机组 负荷 7 0 ％。 1 ． 2监测 内容 对 国内某 3 0 0 MW 火电厂设备正常运行时产生 的噪声进行监测 ， 用数据说明设备实 际运行时产生 噪声的情况 。 2 监测依 据 监测的主要依据有 G B J 1 2 2 8 8 工业企业噪 声测量 规范 、 G B ／ T 3 2 2 2 ． 1 --2 0 0 6 ／ I S 0 1 9 9 61 2 0 0 3 声学 环境 噪声 的描述 、 测量 与评价 第 1部 分 基本参量与评价方 法 、 D L ／ T 7 9 9 ． 3 - _ 2 o 0 2 电 力行业劳动环境监测技术规范 第 3部分 生产性噪 声监测 、 G B ／ T 3 8 7 5 3 声 级计 电声性能及测量 方法、 G B ／ T 2 8 8 8 _ _ 9 1 风机 和罗茨 鼓风机噪声测 收稿 日期 2 0 1 0 0 6～ 0 6 3 监测设备与方法 3 ． 1 测试 仪器 此次噪声监测所使用的仪器为 B S WA一 8 0 1型 噪声 振动分 析仪 ， 该仪 器精度 等级 为 1级。符合 G B ／ T 3 7 8 5 --1 9 8 3 声级计的电、 声性能及测试方 法 、 G B ／ T 1 7 1 8 1 --1 9 9 7 积分平均声级计 和 G B ／ T 3 2 4 1 --1 9 9 8 倍频程和分数倍频 程滤波器 标准 的 有关要求 ， 符合 J J G 1 8 8 --2 0 0 2 声级计检定规程 对测量仪器的要求 ， 且仪器 已经过检验 ， 并在有效使 用期 内。 3 ． 2 监测方法 在研究过程 中， 对国 内某 3 0 0 MW 火 电厂设备 正常运行 机组负荷 7 0 ％ 时的主要 噪声 源 表 1 进行监测 。在进行室外监 测时， 风速小 于 6 m ／ s ， 测 点位置 、 数量根据被监测设备大小 、 外形特征进行设 置 ， 原则上监测点水平距 被监测外壳 1 m， 受现场条 件限制 ， 部分测点距设备水平距 离大于 1 m。各点 测量数据为 1 ra i n等效连续 A声级 L a e q 数据， 同 时进行倍频程频谱分析。 3 ． 3 监测的声源设备 监测的主要声源设备见表 1 。 表 1 国内某 3 0 0M W 火电机组主要噪声源一览表 第 1 0期 王本君 ， 等 火电厂设备噪声监测及 降噪分析 5 1 续表 4 设 备噪声频谱 4 ． 1 汽轮机噪声频谱 曲线 汽轮机噪声频谱曲线如图 1所示 。 1 奢 忆 频率 3 1 ． 2 5 ／ H z 测点 1 - 一 测 点2 ；测点 3 一测点 4 一 测点 5 ；测点6 图 1 汽轮机 区域噪声频谱 曲线 4 ． 2 发电机区域噪声频谱曲线 发电机区域噪声频谱 曲线如图 2所示。 罩 螺 怄 频率 f 3 1 ．2 5 X ／ I- I z 测 点 1 ；测点2；测点 3 ； 测 点4 图 2 发电机区域噪声频谱 曲线 4 ． 3 汽动给水泵噪声频谱 曲线 汽动给水泵噪声频谱 曲线如图 3所示。 1 一 S ∞ 扭 频率f 3 1 ． 2 5 X／ H z ◆ 一 测点 1 _ 一 测点2 图 3汽动给水泵组噪声频谱 曲线 4 ． 4 一次风机噪声频谱曲线 一 次风机噪声频谱曲线如图4 所示。 4 ． 5 送风机噪声频谱 曲线 送风机噪声频谱曲线如图 5所示 。 4 ． 6 真空泵噪声频谱 曲线 真空泵噪声频谱曲线如 图6所示 。 忆 器 量 6 0 4 0 。 ∞ ＼ 龃 频率 3 1 ． 2 5 ／ Hz 测点 1 ；-．_测点 2 ；测 点3；_*-测点 4 -*一测点 5 测点 6 ；测 点7 图 4 一次内机噪声频谱 曲线 0 2 o 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 频率 3 1 ．2 5 ／ H z 测 点 l ；- 一 测点 2 ；测 点3；’ 一测点4； 一 测 点5；测点 6 ； 一 测 点7 图 5 送风机噪声频谱 曲线 频率 3 1 ．2 5 X ／ H z 测 点 l ； 测 点2 ； 测点 3 图 6 真空泵噪声频谱 曲线 4 ． 7 磨煤机噪声频谱 曲线 磨煤机噪声频谱曲线如图7 所示。 童 。 望 8 0 誉 4 0 攸 23 24 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 频率f 3 1 ． 2 5X ／ Hz 十测点 1 - 一 测点 2 ；测 点3； 一测点4 -* 一测点 5 ． - ． 0 -- --测点 6 ；测 点7 ；一测 点8 图7 磨煤机噪声频谱曲线 4 ． 8 密封风机噪声频谱曲线 密封风机噪声频谱 曲线如图 8所示 。 S ∞ 幽 忸 频翠f 3 1 ．2 5 ／ Hz 测 点 1 ；测点 2 ；测 点3 图 8 密封风机噪声频谱 曲线 4 ． 9 引风机噪声频谱 曲线 引风机噪声频谱曲线如图 9所示。 4 ． 1 0 增压风机噪声频谱 曲线 增压风机噪声频谱 曲线如图 1 0所示。 4 ． 1 1浆液循环泵噪声频谱 曲线 浆液循环泵噪声频谱曲线如图 1 1 所示。 5 2 华 电擞 苯 第3 2卷 量 1 。 2 笔8 0 謇 6 。0 虹 2 0 且 、 忸 2 3 2 2 2 2 2 2 9 频率 3 1 ．2 5 ／ H z ●一 湖 9 点 1 ； 一 -坝 I 点 2 ；●r 一泖 』 点 3 一 测 点4；* } ～测点 5 ； 一 测点 6 图 9 引风机噪声频谱 曲线 频率f 3 1 ．2 5 ／ Hz 测点 1 ；- 一 测点 2 ；测 点3；*一测点4 测点5-．’测点 6 测 点7 图 1 0 增压风机噪声频谱 曲线 频率 3 1 ． 2 5 ／ Hz 测点 l ； ， 一测 点2； - - * - - N点 3 ； *一测点 4 图 l 1 浆液循环泵噪声频谱曲线 4 ． 1 2 氧化风机噪声频谱 曲线 氧化风机噪声频谱曲线如图 1 2 所示。 t 2 0 至1 0 0 笔 8 0 京 6 0 4 O 姐2 0 O 20 21 2 2 2 3 2 4 25 2 6 27 2 8 29 频率 3 1 ．2 5 ／ Hz ◆ ～ 测点 1 ； - 一 测点 2 图 1 2 氧化风机噪声频谱 曲线 4 ． 1 3 湿式球磨机噪声频谱 曲线 湿式球磨机噪声频谱曲线如图 1 3所示。 巅 Ⅱ 频率f3 1 ．2 5 ／ H z ◆ 一 测点 1 ；- 一 测点 2 ； ● 一测 点3 ； 一测点 4 ；*一测 点5 图 1 3 湿式球磨机噪声频谱曲线 注 这里的噪声频谱 曲线均根据现场监测 的噪 声值绘制而成 。 5 讨论 设备噪声监测汇总表见表 2 。从监测结果可以 看出， 大部分所监测设备 的噪声值基本达到我 国噪 声控制标准， 部分设备超标需治理。其中个别设备 超标严重 ， 如 发 电机 、 密封风 机、 磨煤机 、 湿 式球磨 机 、 氧化风机。根据不同的设备 ， 应该采取不同的降 噪措施 。 6 设备噪声特性分析及改进措施 6 ． 1 汽轮发 电机组噪声分析及改进措施 根据监测数据 ， 由于已安装隔声问 ， 汽轮机附近 噪声达标 ， 但发 电机与励磁机附近噪声超标。励磁 机端部的滑环运转过程 中产生高频的噪音 ， 需增加 局部隔噪措施 ， 研究表明隔声间效果较明显 。 6 ． 2 风机类设备噪声分析及改进措施 风机设备包括送风机 、 引风机 、 增压风机 、 一次 风机 、 密封风机 、 氧化风机 6种 ， 虽然各种风机型号 、 外形尺寸不同但其 产生 噪声 的机制相同， 治理措施 也 基本相 同。 表 2 设备噪声监测汇总 第 1 O期 王本君 ， 等 火电厂设备噪声监测及降噪分析 5 3 6 ． 2 ． 1 产生噪声的机制 风机在大型工程领域应用十分广泛 ， 风机噪声 主要分为风机运行 的空气 动力性噪声 ， 机壳 、 管道 、 阀门等辐射 噪声 ， 驱动 电机 噪声 以及 风机振 动 噪 声 J 。虽然不 同种类 和型号风机产 生的噪声及频 率将』 生 有所不 同， 但从产生噪声的机制及特性上看 ， 它们是相似的。风机噪声由下述 4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 、 阀门等辐射 的噪声 ； 3 驱动电机的噪声 ； 4 风机振动通过基础辐射的固体声。 在上述 4部分 中， 一般以进 、 排风 口的空气动力 性噪声为最强。根据以往工程中对各类风机的实测 分析表明， 风机的空气动力性 噪声 比其他部分 的噪 声高出 1 0～ 2 0 d B A 。 6 ． 2 ． 2 治理措施 6 ． 2 ． 2 ． 1 送风机治理措施 上述测试的送风机周边个别点最大噪声超标 8 d B A ， 考虑采取如下措施处理 1 对送风机进行 封闭式隔声处理 ， 对 目前 国 内各厂家生产的送风机外设置 1 层隔声层 。 2 根据相关测试数据 ， 送风机进风口 1 m处噪声 一 般在 1 0 0 d B A 以上， 在采购风机消声器时， 必须要 求供货厂家在目前国内使用的消声器的基础上增加消 声器的设计消声量 ， 总消声量必须大于2 5 d B A 。 3 风机气 流噪声 有一部 分通过 风管 向外辐 射 ， 故需对隔声间外 的进排风管道进行隔声包扎 。 6 ． 2 ． 2 ． 2一次风 机 上述测试的一次风机 的噪声超标量在 8 d B A 左右 ， 噪声最大部位为风机进风 口附近 、 风机传动轴 和电动机风扇附近。 进风 口的噪声超标主要是因为进风 口的消声器 降噪效果不够 ， 处理方法与送风机类似。 风机传动轴附近噪声超标的原因主要是风机转 速相对较高 ， 其传动轴上的联轴器在高速旋转 时产 生的噪声没有消声措施 ， 建议在风机采购时要求供 货厂家在联轴器周围配备局部隔音罩。 电动机风扇附件 的噪声超标是 因为其风扇转速 较高而产生的噪声没有消声措施。建议在采购较高 转速的电动机时要求供货厂家对风扇的噪声采取降 噪措施。 6 ． 2 ． 2 ． 3 引风机与增压风机 上述测试 的引风机与增压风机噪声超标量均在 5 d B A 左 右， 由于引风机与增压风进排风 口均 与 其他设备相连 ， 故只需对风机本体及进排风管道进 行隔声处理即可。 6 ． 2 ． 2 ． 4密封风机 此次监测 的密封风机的进风直接来 自大气 ， 风 机噪声的形成机制与一次风机的相同。但 由于密封 风机 的压头较高 ， 其噪声 明显提高， 对其噪声治理措 施基本与送风机的相 同。 6 ． 2 ． 2 ． 5氧化风机 1 上述测试的氧化风机 的隔音罩外 的噪声超 标量 1 0 d B A ， 而隔音罩内的噪声达到 1 0 7 d B A ， 说明现有隔音罩的降噪量只有 1 2 d B A 。 建议在今后的类似工程采购时明确要求供货厂 家隔音罩的降噪量必须达到 2 5 d B A 以上。 2 对隔声 间外 的进 、 排风管道进行隔声包扎 ， 隔声层计权隔声量一般 2 5 d B A 。 3 隔声间必须设置通风 口， 把设 备在运行过 程中产生的热量排出。为防止噪声外泄 ， 通风 口处 要安装消声器。 在隔声问下部设置进风 口并配进风消声器 ； 在 隔声间顶部设置排风 口及排风消声器 ； 消声器的降 噪量必须在 3 0 d B A 以上。 4 防止 固体传声 ， 管道不可与墙面 、 地面进行 刚性连接， 管道支架、 吊架均需加装隔振器 。 6 ． 3 泵类设备 6 ． 3 ． 1 产生噪声的机制 泵类设备噪声一般 由电动机噪声与泵运行噪声 2部分组成。 1 电动机噪声。电动机噪声 主要包括 电磁噪 声 、 风扇噪声 、 电刷噪声 、 轴承噪声 等。不平衡的电 磁力是使电动机产生电磁振动并辐射电磁噪声 的根 源， 其是 由定子与转子各次谐波相互作用而产生的。 2 泵体噪声。水泵 是循环水传输 的动力源 ， 其噪声主要 由液体动力性噪声和泵 的机 械噪声组 成。液体动力性噪声是 由于泵工作时连续出现动力 压强脉冲， 从而激发泵体和管路系统等部件振动而 辐射噪声 ； 泵的机械噪声是 由于泵体 内传递压力的 不平衡运动导致部件之间产生冲撞或摩擦引起结构 振动而发声 。 6 ． 3 ． 2 治理措施 对 目前 国内生产的大部分泵类设备而言 ， 一般 不需要采 取特别 的降噪措施 ， 对 一些 高速 的泵类 如给水泵等 采用隔声罩是一种有效的降噪措施。 6 ． 4 湿式球磨机 6 ． 4 ． 1 产生噪声的机制 球磨机主要 由料斗、 轴承部件 、 传动部件 、 转动 部件所组成。转动部件即筒式大罐是球式磨煤机的 核 心部分 ， 它是 由较厚钢板焊接而成 的简体和 2个 5 4 华 电技 术 第 3 2卷 端盖组成 ， 端盖上有 空心轴 ， 大罐 以空心轴支 于主 轴上 。 球磨机的主要噪声源是简体转动而产生的噪声 以下简称筒体噪声 ， 常在 1 0 0 d B A 以上 ， 通常包 括筒体 自身转动噪声 、 钢球与原料相互撞击和撞击 筒体产生的噪声等 ， 而电动机、 齿轮传动部件 、 风机 等产生的噪声相对处于次要地位。 6 ． 4 ． 2 治理措施 磨煤机的噪声治理技术主要分为 2大方面 一 方面是对其结构进行改造 ， 如调整波形衬板 的螺旋 线性布置、 在衬板与外壳之间加厚弹性阻尼减振层 、 适 当降低钢球尺寸或采用多面体钢球研磨体等 ； 另 一 方面是在设备外安装 降噪设备 ， 如简体外壳加阻 尼层 、 隔声套 、 隔声罩等。 针对 目前 国内制造 的湿式球磨机 ， 建议 采取与 钢球磨煤机类似的隔声间 ， 但所用材料必须是防水、 耐水的。 7 结论 上述所监、 贝 0 电厂的机组负荷为 7 0 ％额定负荷 ， 当机组负荷增加时， 部分设备噪声值还会提高， 如一 次风机 、 送风机 、 磨煤 机等。根据声学基本原理 ， 即 使声能量加倍 ， 对同一测点的影响只增加 3 d B A ， 故当机组满负荷运行时可以断定 ， 电厂各设备噪声 增力 Ⅱ 不超过 3 d B A 。 该研究在详细分析各设备噪声源产生机制的基 础上 ， 对各噪声源提出了设备降噪措施 ， 尤其对超标 设备提出了合理的降噪措施 ， 供新建 电厂及老电厂 改造工程在实施阶段采取必要措施时参考 。 参考文献 [ 1 ] 杜成， 杜芳莉． 噪声对听力早期损害的调查[ J ] ． 广西预 防医学 ， 2 0 0 3 ， 9 1 5 7 ． [ 2 ] 王刚． 田继朋． 阜新发电厂汽机分厂锅炉分场塑钢室隔 音效果评价[ J ] ． 河南预防医学杂志， 2 0 0 7 ， 1 8 5 3 4 3 ． [ 3 ] 薛寒冰． 降低一次风机噪声的技术改造[ J ] ． 电力环境保 护 ， 2 0 0 1 ， 1 7 3 5 9 6 0 ． 编辑 白银 雷 作者简介 王本君 1 9 5 9 一 ， 男， 山东烟台人 ， 高级工程师， 从事火 力发电厂热机专业的设 计、 咨询和工程建设管理方 面的 工作 。 翟慎会 1 9 6 3 一 ， 男， 山东淄博人， 研究员， 从事火力发 电厂设计、 咨询等方面的工作。 ● ● ● ● ● ●0●0●0● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●o● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 上接第4 9页 引导阀在弹簧的张力作用下不能复 中， 造成引导阀始终在关导叶位置 ， 使主配压阀关导 叶腔油 口常开 ， 导致导叶全关。调速器主配压阀如 图 2 所 示 。 1 ． 引导阀阀芯 ；2引导阀衬套 ；3 ．主 阀阀体 ；4 ．托簧座 ；5引导阀托簧 6 ． 导时主 阀活塞 ；7 ． 导叶主 阀衬套 ；8 ． 主 阀托簧 图 2 调速器主配压 阀 4 ． 2处理 方法 1 技术人员将引导 阀拆卸后检查所 有卡涩位 置 ， 在卡涩位置用油石对引导阀阀芯卡涩位置进行 研磨 ， 防止引导阀卡涩。 2 更换弹性强度 大的弹簧 ， 保证 弹簧有 足够 的弹力 ， 即使在引导 阀有轻微卡涩的情况下也能使 引导阀动作 。 5 结束语 通过采取 以上措施 ， 目前该 电厂 4台机组调速 器运行稳定 、 可靠 ， 证明上述措施是正确的。 参考文献 [ 1 ] 李洪人． 液压控制系统 [ M] ． 北京 国防工业 出版社， 1 9 9 0 ． [ 2 ] 朱捷． 机电控制[ M] ． 杭州 浙江大学出版社， 1 9 9 4 ． [ 3 ] 王春行． 液压控制系统[ M] ． 北京 机械工业出版 ， 2 0 0 7 ． 编辑 刘芳 作者简介 缪新建 1 9 8 2 一 ， 男， 江苏涟水人 ， 助理工程师， 从事水 电机检修方面的工作。