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唐钢北厂区噪声治理可行性研究 王笑鹏 王宇鹏 李申德 陆永年 中冶集团建筑研究总院, 北京 100088 摘要 经调查一个厂区的所有声源, 在初步计算的基础上筛选出可能对厂界噪声产生影响的声源, 将这些发声的设备 简化成声学模型, 利用电脑编程作出对厂界敏感点的声辐射计算, 通过与实测数据对比判断计算是否正确和全面, 确 认后制订噪声治理方案, 并计算是否达到治理目标。 关键词 噪声治理 声源 厂界噪声敏感点 0 引言 唐钢北厂区生产规模较大 ,厂内拥有大量大功率 专业设备, 在运行过程中产生强大的噪声 ,其声压级 一般在78～ 106 dB,厂界噪声高达65～ 72 dB, 特别是 厂区东部厂界外有居民区 ,离厂围墙最近距离只有十 几米, 唐钢的设备昼夜运转 ,噪声严重干扰了居民正 常生活,因此,必须对唐钢北厂区进行噪声治理。 从现场实测情况看, 设备主要有立式超细体磨 机、 Fu 链式输送机及其发动机、仓库除尘排风机及排 放口、一次混合室内的设备 、 二烧环冷整体运行装置 及其中 4 台大型风机 、 料斗机及其传送装置 、冷烧结 矿筛分室及原有高炉、烧结系统配套设备 ,其工况复 杂,声源特性多样, 既有点声源、线声源也有面声源。 在制定治理方案之前, 要做好声源鉴别工作 ,分析哪 些声源对东部厂界产生影响以及影响程度的大小来 确定其治理目标 。 首先将唐钢北厂区内可能对东部居民区产生影 响的声源进行了测量 ,并对测量数据进行分析 。测得 的噪声都是许多声源发出并叠加的结果 ,采取近场测 量与远场测量相结合 ,理论计算与实践经验相结合, 通过频率分析算出了每个声源本身的噪声强度。在 实地勘测的基础上, 把声源设备转化为声源模型。计 算每个声源对厂界受声点的声辐射 ,进而确定该声源 是否需要噪声治理。按照工业企业厂界噪声标准及 其测量方法 GB 12348- 90 ,北厂区地处 3 类区域, 四边厂界 均应在昼间等效声 级 65 dB, 夜间 55 dB,测点选在围墙外1 m, 并高于围墙处。将治理 的厂界锁定在东北部, 从超细粉磨到130 t锅炉的范 围,共选择 11 个噪声敏感点 ,将以噪声敏感点等效声 级不高于53 dB作为治理目标来确定治理方案。 1 噪声源治理方案 1. 1 噪声源分析 经初步勘测, 选出有影响的声源 , 见表 1。就一 个声源设备来讲 ,只有与它的距离足够大时 ,才可以 把它看成点声源 ,因此 , 首先选择可以把设备看成点 声源的距离 ,称之为基准距离, 将声源最大尺寸略微 加大作为基准距离。对于某些体积大,发声点分散的 设备 , 把它分解为多个点声源 。各点声源噪声 A 计 权频谱及基准距离见表 2。 表 1 声源设备分解为点声源明细 声源设备 名称 分解为点源 的部件名称 各点 源序 号 声源设备 名称 分解为点源 的部件名称 各点 源序 号 F8 除尘 4400 矿槽 除尘 一高炉出铁场 除尘 二期矿槽 风机房1 出口管道2 烟囱出口3 进风管 一4 进风管 二5 风机房6 烟囱出口7 进风管 一8 进风管 二9 风机房10 烟囱出口11 门 一12 门 二13 二期矿槽 180 m2槽 上除尘 热风炉风机 门 三14 窗 一15 窗 二16 窗 三17 窗 四18 窗 五19 风机房20 出口管道21 烟囱出口22 进风管 一23 进风管 二24 25～ 97 省略 98 注 二高炉出铁场除尘、三高炉振动筛及振料器与料带、二高炉出铁场 除尘、三高炉出铁场除尘及煤气减压阀组与管道、燃烧炉、鼓风机 喷煤制粉站、130 t锅炉风机房、三高炉助燃风机、三锅炉矿槽除尘 烟囱出口、二高炉助燃风机、二高炉热风炉风机、碎矿与碎焦送料 带、立式超细体磨机房、超细体磨机除尘、Fu 链式输送机房、一次 混合室、二烧环冷、料斗机区间、75 m2电除尘、冷烧结矿破碎室、冷 烧结矿筛分室略去。 100 环 境 工 程 2008年 6 月第26 卷第3 期 表 2 各点声源 A计权频谱与基准距离 声源 序号 A 计权频谱 dB 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 000 Hz 2 000 Hz 4 000 Hz 8 000 Hz 基准距离 r0 m 153616872757564543 242546669726965582 357676860595858572 436445256605652466 536445256605652466 序号 6～ 97 省略 9884807876747368624 各点声源辐射到厂界噪声敏感点的A 计权倍频 带声级按式 1 计算 LpAijkLpA0ijk-ΔLpAijkk-ΔLpAijkq-ΔLpAijkp 1 式中 LpAijk 第 i 个声源辐射到第j 个厂界噪声 敏感点在第k 个倍频带的A 计权声 级; i 1 ～ 98, 代表不同的点声源; j 1 ～ 11, 代表不同的厂界噪声 敏感点; k 1 ～ 8,代表中心频率为 63 、 125、 250、 500、 1 000、 2 000、 4 000、 8 000 Hz 的倍频带,dB ; LpA0ijk 第 i 个声源辐射到基准距离处的第 k 个倍频带A 计权声级 ,dB ; ΔLpAijkk 第 i 个声源辐射到第 j 个厂界噪声 敏感点的扩散衰减,dB , 其数值与 频率无关; ΔLpAijkk20lg rij r0i ,dB 其中, rij为第i 个声源与第j 个厂界 噪声敏感点的空间距离 ,m; r0i为第i 个声源的基准距离,m ,见 表 2; ΔLpAijkq 第 i 个声源辐射到第 j 个厂界噪声 敏感点在第 k 个倍频带的空气吸 收, dB , Δ LpAij1q、 ΔLpAij2qΔLpAij5q 均为零, 只有2000、 4 000、 8 000 Hz倍 频带有空气吸收, ΔLpAij6qrij 100 ΔLpAij7q2. 7rij 100 ΔLpAij8q8. 3rij 100 ΔLpAijkp 屏障衰减,dB ; Δ LpAijkp-10lg[ 1 3 20N1 1 3 20N21 3 20N3 ] 其中, N1、N2、N3为横 、 纵 、 上 3 个传播途径的菲 涅耳数 , N12δ 1 λ , δ1为横向传播途径的声程差 声源与受声点之间绕射距离与直线距离之差 , λ 为声波波长 , LpAijk的计算结果略。 各厂界噪声敏感点 A 计权倍频带声级按式 2 计算 LpAjk10lg∑ 98 i 1 10 0. 1LpAijk 2 各厂界噪声敏感点A 声级按式 3 计算 LpAj10lg∑ 8 k 1 10 0. 1LpAjk 3 LpAj计算结果见表3 。各厂界噪声敏感点A 声级 实测数据见表 4。可见计算值与实测值相近。由于 实测时间较短, 测量并未覆盖喷煤站排气之间歇性噪 声,而计算值考虑了该间歇性噪声对厂界等效声级的 影响 ,这就是 α 、β、γ 、δ 点计算值高于实测值的原因。 由此说明我们调查的声源基本上覆盖了对东部厂界 产生影响的声源及计算可行。背景噪声 40 dB, 可 不考虑。 表 3 治理前各厂界噪声敏感点 A声级叠加计算结果 厂界敏 感点 αβγδεζηθικλ A声级 dB 71. 3 71 . 371 . 5 68. 8 67 . 2 67 . 5 66. 866 . 3 66. 7 66 . 866. 8 表 4 治理前各厂界噪声敏感点 A 声级实测结果 厂界敏 感点 αβγδεζηθικλ A 声级 dB 6968666466686862646866 采用电脑编程完成计算过程,略去了庞大的计算 数表, 从计算数表看 , 对厂界噪声敏感点影响突出的 声源为立式超细体磨机、超细体磨除尘、二烧环冷 、 一 高炉出铁场除尘风机、二高炉出铁场除尘风机、三高 炉振动筛、三高炉煤气减压阀组、 三高炉喷煤制粉站、 130 t锅炉配套设备及三高炉矿槽除尘风机 ; 对厂界 噪声敏感点产生一般性影响的声源为 F8 除尘风机、 4400 矿槽除尘风机、二期矿槽 、 180 m 2槽上除尘风机、 三高炉振料器与料带、三高炉出铁场除尘风机、燃烧 炉鼓风机、三高炉传送带 、 二高炉助燃风机、 二高炉热 风炉风机及碎矿与碎焦送料带、 Fu 链式输送机房 、 料 斗机区间、冷烧结矿破碎室、 冷烧结矿筛分室 、 热风炉 101 环 境 工 程 2008年 6 月第26 卷第3 期 风机 。其他声源则对厂界噪声敏感点不产生影响 。 1. 2 治理方案 治理方案见表 5。治理后各点声源辐射到厂界 噪声敏感点的A 计权倍频带声级按式 4 计算 表 5 治理方案 声源名称治理方案 立式超细体 磨机 ①进行必要的、全面的密封隔声处理和局部吸声改 造。 ②对超细体磨机组本身进行隔振处理。 ③对 顶部投料系统进行隔声处理。 超细体磨 除尘 ①对机房进行隔声、吸声处理。②在风机机座下加 装隔振器。 ③在风机管道以及风机出口处加装消 声器。 ④在排气阀和气动阀末端加装排气放空消 声器。 ⑤在输料带以及输料带入口区域和斗提机 区域利用原有框架结构安装隔声罩。 二烧环冷①四台离心风机的进风口加装消声器。 ②风机加 装隔声罩。 ③设置隔声屏障。 一 二 高炉出 铁场除尘风机 ①出口烟囱内加装具有较高消声量的消声片。 ② 机房增设隔声门窗。 ③机房增设轴流通风机及消 声器用于通风散热。 三高炉振动筛①全封闭并加吸声内衬。 ②增设轴流通风机及消 声器用于通风散热。 三高炉煤气减 压阀组 ①减压阀组加装隔声罩。 ②减压阀组下游加装消 声器。 ③消声器与部分管道隔声包扎。 三高炉喷煤 制粉站 ①排气口加装消声器。 ②加装局部隔声罩。 ③加 装隔声门窗。 ④增设轴流通风机及消声器用于通 风散热。 130 t 锅炉配 套设备 ①加装局部隔声罩。 ②隔声包扎。 三高炉矿槽 除尘风机 出口烟囱内加装具有较高消声量的消声片。 Fu 链式输送 机房 ①加装隔声窗、墙壁做吸声处理。 ②传输带与水泥 台墩接触点加装橡胶隔振器, 发动机与水泥台墩接 触点加装橡胶隔振器。 ③两台楼顶风机加消声器。 注 F8 除尘风机、4400 矿槽除尘风机、二期矿槽、 180 m2槽上除尘风机、 三高炉振料器与料带及出铁场除尘风机、燃烧炉鼓风机、传送带、 二高炉助燃风机及热风炉风机、风机及碎矿与碎焦送料带、料斗机 区间、冷烧结矿破碎室、冷烧结矿筛分室、热风炉风机治理方案 略去。 L′ pAijkLpAijk-Δ LpAik 4 式中 L′pAijk 治理后第 i 个声源辐射到第j 个厂 界噪声敏感点在第k 个倍频带的A 计权声级, dB; ΔLpAik 治理方案带来的消声量 插入损 失 , 按方案估算结果减5 dB取值。 治理插入损失及治理后各点声源辐射到厂界噪 声敏感点A 计权倍频带声级数表略去 , 叠加后各厂 界噪声敏感点A 计权倍频带声级及总 A 声级见表 6。 表 6 治理后各厂界噪声敏感点 A计权倍频带 声压级及总的 A声级计算结果dB 厂界 敏感 点 各厂界敏感点A 计权倍频带声压级 LpAjk 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 000 Hz 2 000 Hz 4 000 Hz 8 000 Hz LpAj α46 . 846. 146. 345. 644. 635. 431 . 831 . 853. 1 β46 . 846. 246. 445. 744. 735. 831 . 331 . 253. 2 γ46 . 846. 246. 445. 744. 736. 130 . 830 . 553. 2 δ45 . 044. 444. 743. 943. 034. 628 . 728 . 251. 4 ε42 . 742. 442. 942. 341. 233. 526 . 926 . 050. 5 ζ43 . 242. 743. 342. 541. 734. 327 . 025 . 349. 8 η43 . 443. 043. 542. 742. 035. 327 . 724 . 150. 1 θ40 . 940. 641. 340. 339. 833. 726 . 521 . 247. 8 ι38 . 340. 543. 644. 541. 035. 729 . 927 . 450. 8 κ38 . 040. 843. 345. 740. 736. 130 . 023 . 852. 5 λ40 . 140. 442. 046. 240. 938. 034 . 222 . 152. 7 2 结语 1 对于声源设备众多的钢铁厂来说 ,噪声治理 方案必须全面, 系统分析所有可能产生影响的声源, 在全面计算的基础上制订科学合理的方案。否则 ,噪 声治理效果往往不能令人满意 。 2 工厂的设备发声状况、周围的建筑状况以及 地形地貌往往很复杂 ,需要我们将这些简化成既符合 实际情况又可以计算的声学模型,这要求噪声治理工 作者具有扎实的声学基础知识 、 丰富的实践经验及现 场处理能力 。 3 噪声治理目标的设定要留有余地 ,为工厂今 后可能的新项目建设及技术改造留出声学空间,保证 将来再叠加一定的噪声仍能达到当地的噪声标准 。 致谢 北京市劳动保护研究所孙家麒、邵斌、卢岩林、卢力同志 在项目研究过程中给予帮助, 在此深表感谢 作者通信处 王笑鹏 100088 北京 中冶集团建筑研究总院 2007- 10-26 收稿 102 环 境 工 程 2008年 6 月第26 卷第3 期 ENVIRONMENTAL COMPREHENSIVE TREATMENTLiu Jiping 82 Abstract This article introduced the specific practices that Chengdu City has carried out in its long -term water environment control works and analyzed the general features and existing major problems in this field.It further gives the suggestions on deepening the water environment comprehensive treatment task. Keywords water environment comprehensive treatment practice countermeasure ANALYSIS OF RESOURCE UTILIZATION IN THE USE OF SLUDGE FOR AGRICULTURE Cao Xiuqin Tan Jingjing 84 Abstract The valuable ingredients of sludge, such as organics, nitrogen and phosphorus etc inAustria was quantitatively analyzed, and the economical benefit and ecological safety in the use of sludge in agriculture were also discussed. Considering the actuality of sludge treatment and disposal in China, the correlative issues were discussed along with the above analysis, in order to use for reference to achieve the sustainable development and utilization of sludge in our country. Keywords use of sludge in agriculture resource utilization economic benefit ecological safety INDUSTRIAL EXPERIMENTS ON BIOTREATMENT OF THE OILY SLUDGE IN SHENGLI OILFIELDSun Zhenggui 88 Abstract Biodegradation technology of petroleum was used to treat the oily sludge in Binyi Oil-Containing Sewage Disposal Station, Shengli oilfield. Two different treatments, i. e. adding extraneous microorganisms and biostimulating the degradation activity of indigenous organisms, were made to treat the oil sludge in a 2 400 m2prepared bed.The initial content of oil in sludge is 126 g kg. The content of total petroleum hydrocarbon, the amount of different kinds of microorganisms and the physical and chemical properties of oily sludge were measured in the 230 d treatment course. The results indicates that adding extraneous oil -degradation microorganisms or biostimulating is an effective to decrease the oil content of sludge, improve the physical and chemical properties and reduce the biotoxicity of oily sludge. Keywords oily sludge biotreatment extraneousmicroorganisms indigenous organisms RESEARCH ON PREPARATION OF LOW -CLINKER CEMENTITIOUS MATERIAL VIA HEAT TREATMENT OF RED MUD AND FLY ASHDong Lumin Ni Wen Zheng Yongchao et al 92 Abstract According to the composition of red mud and fly ash, a low-clinker cementitious material has been made in our experiment via heat treatment of their mixture. The strength influencing factors and the hydration capability of the low-clinker cementitious material have been studied. The results are as follows The choice of mixture ratio is 47. 5 of red mud, 47. 5 of fly ash, 5of gypsum, which then is calcined at 700℃for 5 hours. The high -strength cementitious material can be made by adding 70 of the calcined material, 30 of cement clinker, 0. 5 of water reducing agent. The flexural and strengths compressive of 28 d are 7. 8MPa. and 45. 2 MPa respectively. Keywords redmud fly ash heat treatment strength THE DESIGN AND EXPERIMENT ON A NEW TYPE NATURAL VENTILATION WINDOW WITH HIGH SOUND INSULATIONYu Wuzhou Wang Zuomin 96 Abstract A new type natural ventilation window with high sound insulation using double -layer transparent micro -perforated panels is put forward to abate the effect of traffic noise. The design and theoretical calculation of the window are introduced in detail as well as experiment results in laboratory and in-situ.It is shown that the new type window has high sound insulation with sound insulation index of 28 dB and noise reduction of 31 dB in situ, as well aswith satisfactory ventilation to meet indoor air quality requirement. Keywords micro -perforated panel natural ventilation sound insulationwindow A FEASIBILITY STUDY ON NOISE CONTROL FOR NORTH FACTORY AREA OF TANGSHAN STEEL COMPANYWang Xiaopeng Wang Yupeng Li Shende et al 100 Abstract It was investigated that all the sound sourcesin a factory area. Itwas also selected the sound sourceswhichwouldprobably affect borderline of the yardfactory area on the basisof primary calculation. The acousticalmodelswere made by simplifying these noisy instruments. The radiation of sound of these instruments for the sensitive points on borderline of the factory area was calculated by programme.Estimated the correcteness and integrity of the calculationwere judgedby contrasting the calculationwith actualmeasurement. After they were affirmed, made the noise control scheme was made and calculationswere also done to see if the goalwould be reached. Keywords noise control sound source sensitive points of noise on borderline of factory Manager China Iron and Steel Association SponsorCentral Research Institute of Building and Construction of MCC Group PublisherIndustrial Construction Magazine Agency EditorThe Editorial Department of Environmental Engineering 33,Xitucheng Road,Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227638 82227678 Chief EditorBai Yun Vice Chief EditorShen Guiqiu Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000-8942 CN 11-2097 X E -mailhjgcpublic . yj. cn. net hjgctg 163. com http www. hjgc . com. cn http www. hjgc . net . cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 3, June ,2008