火力發(fā)電廠噪聲及噪聲治理探究

張寧

摘? 要：在火力發(fā)電廠運(yùn)行的過程中，噪聲是一種比較常見而且影響巨大的污染源，其會(huì)對(duì)運(yùn)行人員的身心健康產(chǎn)生不利的影響，因此必須要對(duì)火力發(fā)電廠的噪聲進(jìn)行仔細(xì)分析，采取有效的治理措施，消除電廠噪聲，在保障運(yùn)行人員身心健康的基礎(chǔ)上，提高工作質(zhì)量和效率。該文主要對(duì)火力發(fā)電廠的噪聲原因及治理措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;電廠噪聲;噪聲治理

中圖分類號(hào)：TM621? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力能源的需求越來越大，基于此我國(guó)各地新建和擴(kuò)建了眾多的火力發(fā)電廠。而在電廠運(yùn)行的過程中，其存在比較嚴(yán)重的噪聲污染，對(duì)廠區(qū)周邊以及廠內(nèi)都造成了較大的影響。因此需要深入探究電廠噪聲來源，并采取相應(yīng)的治理措施，盡可能地消除發(fā)電廠噪聲。

1 火力發(fā)電廠噪聲來源分析

由于火力發(fā)電廠的運(yùn)行主要依靠大容量燃煤機(jī)組和相關(guān)的配套輔機(jī)，因此電廠噪聲的來源之一則是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲，一般情況下，汽輪發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)速可以達(dá)到3 000轉(zhuǎn)～6 000轉(zhuǎn)，配套水泵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也達(dá)到了1 500轉(zhuǎn)左右。機(jī)械在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)與外界的空氣產(chǎn)生一定的摩擦，就會(huì)出現(xiàn)較大的機(jī)械傳動(dòng)噪聲;其次是在電廠運(yùn)行中，汽體在管道內(nèi)高速流動(dòng)，就會(huì)促使排汽管道產(chǎn)生振動(dòng)的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的噪聲;另外在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)在風(fēng)道中的流動(dòng)也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)噪聲;此外火力發(fā)電廠的泵類轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械以及基礎(chǔ)振動(dòng)等也會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的噪聲污染[1]。

2 火力發(fā)電廠噪聲治理措施分析

根據(jù)火力發(fā)電廠的噪聲來源分析，產(chǎn)生噪聲污染的主要設(shè)備即是汽輪機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)、風(fēng)管和管道等。而由于設(shè)備本身所產(chǎn)生的噪聲屬于制造廠家，為了保障設(shè)備的運(yùn)行性能和質(zhì)量，只能采取相應(yīng)的防護(hù)措施，盡量減少設(shè)備噪聲。而對(duì)于風(fēng)道和管道等則可以在設(shè)計(jì)方面增加消聲器等進(jìn)行控制和治理。

2.1 汽輪機(jī)間噪聲治理措施

在火力發(fā)電廠中產(chǎn)生噪聲最大的即是汽輪發(fā)電機(jī)組，其自身轉(zhuǎn)動(dòng)引起的噪聲相對(duì)比較巨大。但是因?yàn)槠啓C(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的噪聲是其機(jī)械結(jié)構(gòu)所引起的，所以電廠工作人員只能采取一些降噪減噪的防護(hù)措施。例如，在汽輪機(jī)間設(shè)置隔音控制室，則是將控制室設(shè)置為中空玻璃，能夠保障室內(nèi)基本無噪聲影響，可以避免因噪聲污染而對(duì)運(yùn)行管理人員的身心健康造成不利影響。同時(shí)值班人員還要加強(qiáng)定期巡視檢查，保障汽輪機(jī)噪聲治理的實(shí)際效果。另外一方面，由于汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較快而導(dǎo)致噪聲的出現(xiàn)，所以為了促使噪聲得到治理和減弱，則要盡可能地減少發(fā)電機(jī)的振動(dòng)[1]。對(duì)其進(jìn)行噪聲處理主要在汽輪發(fā)電機(jī)安裝設(shè)計(jì)方面上進(jìn)行考慮，通過科學(xué)的安裝技術(shù)，盡量保證汽輪發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)穩(wěn)定，控制汽輪發(fā)電機(jī)的振動(dòng)幅度最小，從而能夠確保汽輪發(fā)電機(jī)的噪聲得到有效治理。

此外，也可以通過設(shè)計(jì)汽輪機(jī)隔聲罩對(duì)汽輪機(jī)整體進(jìn)行隔絕，并且隔聲罩的板材要選擇復(fù)合型材料，根據(jù)汽輪機(jī)組的規(guī)格和基礎(chǔ)尺寸等進(jìn)行拼裝，可以有效地降低火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的混合型噪聲。不過對(duì)于部分火力發(fā)電廠來說，由于汽輪機(jī)設(shè)備的體積相對(duì)較大，其所需的隔聲罩體積也較大。并且在汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此隔聲罩則不能夠完全封閉，為了更好地通風(fēng)，則需要安裝通風(fēng)散熱孔，而此時(shí)將會(huì)出現(xiàn)漏聲而導(dǎo)致噪聲治理效果不佳?；诖?，相關(guān)人員需要利用技術(shù)手段，在隔聲罩的通風(fēng)散熱孔位置上加裝消聲器，能夠起到較好的隔音作用。

2.2 排汽管道噪聲治理措施

排汽管道的振動(dòng)是火力發(fā)電廠噪聲的主要來源，其產(chǎn)生的噪聲會(huì)對(duì)運(yùn)行人員造成較大的影響。而且通常情況下，電廠鍋爐排汽體積汽輪機(jī)排汽的噪聲都會(huì)超過90 dB，對(duì)廠區(qū)內(nèi)以及周圍居民等都會(huì)造成較大的噪聲困擾，是火力發(fā)電廠噪聲治理工作的重要內(nèi)容。在實(shí)際的電廠噪聲治理中，針對(duì)排汽管道的振動(dòng)噪聲污染，主要采取加裝適當(dāng)型號(hào)的消聲器以達(dá)到降噪減噪的效果。例如當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的幾種排汽管道消聲器，其治理噪聲的原理是通過小孔節(jié)流的方式將高速氣流的速度和壓力進(jìn)行降低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)振幅減小，噪聲減弱的效果。在當(dāng)前的火力發(fā)電廠噪聲治理工作中，主要是針對(duì)12 000 kW以下的汽輪發(fā)電機(jī)組排汽情況、壓力范圍pg≤25 kg/cm2的鍋爐鍋筒以及過熱器排汽狀況等，應(yīng)用QWK-64（B）型消聲器，充分保障排汽管道的噪聲得到控制[2]。如圖1所示，這種消聲裝置的結(jié)構(gòu)采用了多層微孔逐級(jí)擴(kuò)散的形式，能夠比較有效地降低高速汽流的速度和壓力，具有相對(duì)較好的噪聲治理效果，近年來，這種消聲器也在各電站和電廠中廣泛應(yīng)用。

另外，也可以對(duì)管道進(jìn)行一定的技術(shù)改造以實(shí)現(xiàn)降低噪聲的目的，例如如原內(nèi)加支撐肋和彎道、三通設(shè)計(jì)的排汽管道，在排出氣流時(shí)，會(huì)先經(jīng)過內(nèi)支撐圓管，從而會(huì)形成一組渦列，在一定程度上增加了管道的振動(dòng)，造成較大的噪聲污染。因此，針對(duì)這一情況要進(jìn)行必要的技術(shù)改造，即在管道的端頭位置加裝消聲器，同時(shí)設(shè)計(jì)氣流出口彎道，避免管道內(nèi)發(fā)生擾流和高壓，而且對(duì)管道進(jìn)行二層管道改造，并對(duì)分流器進(jìn)行改造，以降低管道的結(jié)構(gòu)噪聲。其中對(duì)分流器的改造則主要是改善其外形，設(shè)計(jì)為流線型。而原分流器一般為尖三角形，在高速氣流通過時(shí)，會(huì)產(chǎn)生比較尖銳的嘯叫聲，因此通過改造分流器的結(jié)構(gòu)形狀，可以盡量降低氣流出現(xiàn)擾流和沖擊，進(jìn)而能夠減少分流器的頻振，實(shí)現(xiàn)噪聲的有效治理。

2.3 風(fēng)機(jī)噪聲治理

在火力發(fā)電廠運(yùn)行系統(tǒng)中，產(chǎn)生較大噪聲的設(shè)備還包括送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，其會(huì)產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲、氣體流動(dòng)噪聲和設(shè)備基礎(chǔ)振動(dòng)噪聲等，是電廠噪聲治理的重點(diǎn)內(nèi)容之一。根據(jù)風(fēng)機(jī)的噪聲來源以及振源，可以采用各種型號(hào)的離心通風(fēng)機(jī)消聲器，也被稱作為阻式消聲裝置。這種裝置的噪聲治理原則是在消聲器的內(nèi)部設(shè)置多個(gè)吸聲片，從而能夠保證冷風(fēng)和熱風(fēng)在流經(jīng)風(fēng)道時(shí)，不會(huì)直接接觸到金屬風(fēng)道，就會(huì)大幅減少振動(dòng)，從而盡可能地降低噪聲[2]。同時(shí)還要在風(fēng)機(jī)與風(fēng)道連接的出口位置上，加裝柔性接頭，能夠防止出現(xiàn)風(fēng)道在流經(jīng)氣體時(shí)出現(xiàn)較為劇烈的振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲的治理。

對(duì)火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)噪聲的治理，還需利用隔聲以及吸聲技術(shù)進(jìn)行治理，則是在風(fēng)機(jī)道上焊接直徑為4 mm、長(zhǎng)度為150 mm的鉤釘，并在基礎(chǔ)平臺(tái)上每1 m2焊接10只鉤釘，在鉤釘上要固定規(guī)格為1200mm×600mm×30mm的超細(xì)離心玻璃棉，其作為吸聲材料時(shí)吸聲系數(shù)高達(dá)0.6，降噪效果較為明顯。在鋪設(shè)超細(xì)離心玻璃棉時(shí)，要充分考慮其材料密度和厚度，采用兩層壓縫技術(shù)，并使用JNH抹面料進(jìn)行抹面施工，將厚度為30 mm的彩鋼板設(shè)置為超細(xì)離心玻璃棉的外部保護(hù)層。針對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲還可以安裝吸聲吊頂?shù)募夹g(shù)措施進(jìn)行綜合治理，既安裝雙層隔聲窗和鋼結(jié)構(gòu)的隔聲門等，可以有效地降低風(fēng)機(jī)噪聲分貝，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠噪聲的有效治理。

2.4 泵類噪聲治理

火力發(fā)電廠在運(yùn)行中，對(duì)于泵類所產(chǎn)生的噪聲則是機(jī)械高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，自身所產(chǎn)生的噪聲，還有泵基礎(chǔ)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲以及管道振動(dòng)噪聲等。為了治理泵類噪聲污染，相關(guān)技術(shù)人員在管道設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免管道的大幅振動(dòng)，可以在泵的出入口位置上加裝避震喉。如圖2所示，則是利用橡膠繞曲接頭，增加泵出入口的柔性，能夠有效的降低管道噪聲;而對(duì)于基礎(chǔ)振動(dòng)的噪聲源來說，技術(shù)人員可以采取2種治理方法。1）加強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，在安裝水泵時(shí)要加強(qiáng)其基礎(chǔ)的穩(wěn)固，減少基礎(chǔ)的振幅。2）增加隔振墊，其主要的作用是減少振動(dòng)傳導(dǎo)，能夠降低噪聲的產(chǎn)生和傳遞[2]。在設(shè)置隔振墊時(shí)，需要根據(jù)火力發(fā)電廠水泵基礎(chǔ)的大小確定隔振墊的實(shí)際數(shù)量，使泵類噪聲污染得到有效治理。

3 結(jié)語

綜上所述，火力發(fā)電廠的噪聲污染對(duì)廠區(qū)周邊環(huán)境會(huì)造成較大的影響，同時(shí)也不利于運(yùn)行人員的身體健康。因此，為了保障電廠的有序運(yùn)行，需要對(duì)噪聲來源進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)噪聲是由汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵和排汽管道等設(shè)備引起的，針對(duì)其存在的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲、基礎(chǔ)振動(dòng)噪聲和管道振動(dòng)噪聲采取科學(xué)的治理措施。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉， 張廣翔. 火力發(fā)電廠噪聲及噪聲治理[J].工程技術(shù)（文摘版），2017，4（20）：142.