畢 雪
(哈爾濱汽輪機廠有限責任公司,黑龍江 哈爾濱 150046)
火電汽輪機噪聲控制淺談
畢 雪
(哈爾濱汽輪機廠有限責任公司,黑龍江 哈爾濱 150046)
對汽輪機產生噪聲的機理進行了分析,并提出了噪聲綜合治理的方法和思路,為解決汽輪機行業目前存在的噪聲污染問題提供了參考和借鑒。
火電汽輪機;噪聲機理;綜合治理
環境噪聲污染已成為現代社會的一大公害,是直接關系到公眾健康和經濟建設的一個社會問題。長時間處于85分貝以上的噪聲可以影響人的聽力,響于120分貝的噪聲可以使人耳聾,甚至導致高血壓、心臟病和胃潰瘍等疾病的發生。火力發電廠普遍存在著噪聲超標問題,特別是汽輪機設備由于高參數蒸汽和高轉速特性所引起的噪聲更為普遍且更難治理,因此對汽輪機噪聲的分析和控制顯得更加重要了。本文在對汽輪機噪聲機理分析的基礎上,提出了噪聲綜合治理的方法和思路。
從20世紀70年代開始,如何控制噪聲污染受到各工業發達國家的高度重視,并根據不同場合的要求與經濟、技術上的可行性,制定了噪聲的允許標準。在國外,大多數國家采用了國際標準化組織(ISO)的標準,歐美等發達國家在火電廠噪聲治理及控制方面取得了較大的成績。與工業發達國家相比,我國在火電廠噪聲的研究和控制技術開發方面起步較晚,投入較少。近幾年來,雖然取得一些成績,但同時還存在不少問題,主要表現在以下3方面:
(1)重視對單個設備的噪聲治理,輕視對火電廠噪聲的綜合治理;
(2)重視噪聲治理的實際技術,輕視對產生噪聲的機理研究;
(3)新的施工工藝、新材料在火電廠噪聲治理方面的推廣、應用程度不夠。
火電廠產生噪聲的原因很多,噪聲的成分復雜,因此,解決火電廠的噪聲污染問題是一個復雜的系統工程,應在充分了解火電廠噪聲特性的前提下,提出綜合治理的措施。
汽輪機噪聲源的聲學特性大多是汽體在流動或噴射過程中所產生的湍流,或因壓力突變所引起的汽體擾動而產生的空氣動力性噪聲,如高溫高壓蒸汽通過調節閥時,發生泄漏所引起的噪聲。由于調節閥的加工、安裝質量問題或其長期受到嚴重侵蝕,使閥球的嚴密性受到破壞,一部分高溫高壓蒸汽泄漏出來,其速度達到聲速,產生強烈的噪聲。另外,還有部分進汽、汽封間隙不均勻和轉子偏心所導致的振動噪聲等。由于火電廠發電是一個連續的生產過程,因此,汽輪機所產生的噪聲也是連續的。為保護員工和周圍居民的身心健康以及正常進行生產,對這些噪聲源設備的噪聲控制就十分必要。
汽輪機噪聲的治理應根據各種聲源的特征,綜合考慮經濟性、安全性、可行性、環保性、實用性等因素,有針對性地對各種聲源及各類噪聲作相應的綜合治理,才能達到整體降噪效果。汽輪機噪聲控制可分為兩個方面:一方面從聲源本身著手,針對具體設備采取噪聲控制措施,降低噪聲源;另一方面,當對噪聲源采取措施后,噪聲還未達到允許標準時,通過吸聲、消聲、隔聲、隔振的辦法,針對傳播途徑采取降噪措施來防控噪聲效應。
(1)采用穩定性良好的可傾瓦軸承支撐,使軸系更加穩定以降低振動噪聲;
(2)采用全周進汽的技術特點(如需要),避免部分進汽產生的轉子振動,可有效降低振動噪聲。
(3)采用防汽流激振的汽封結構和精確的徑向間隙測控手段,有效減少汽隙激振的影響以降低振動噪聲和汽隙噪聲;
(4)采用氣動性能和密封性能良好的閥門,避免產生渦流并有效降低閥門泄露,進而有效控制噪聲產生。
汽輪機部分的噪聲主要在調速設備和高、中壓缸部分。對于這部分的噪聲可采用隔聲屏罩(或稱為罩殼/化妝板)的方案,隔聲罩的設計要考慮在具有一定隔聲效果的前提下,盡量滿足設備維修和操作的方便。具體建議方案如下:
(1)在設備的噪聲發生處安裝消音裝置,使噪聲強度和振動強度降低,從而使設備從聲源處即可降噪。
(2)可采用隔聲室、隔聲罩等措施,將發聲強烈的部位用適當的隔聲材料封閉,并在隔聲室或隔聲罩內用吸聲材料作吸聲處理,抑制噪聲向外傳播。
(3)合理選擇吸聲抹面材料能進一步提高降噪效果,目前國外普遍采用的JNH吸聲抹面料對中低頻到高頻的各種噪聲均有良好的吸聲效果。
(4)采用吸聲隔音層加吸聲抹面料的施工工藝,以其較少的投人、成熟的技術、常規的材料使噪聲強度明顯降低,取得較好效果,可逐步推廣應用。
對汽輪機噪聲的治理,應結合汽輪機噪聲源機理和現有隔音技術進行綜合分析,從噪聲源控制和傳播途徑控制兩方面著手,對汽輪機各類噪聲采取針對性的綜合治理,并對汽輪機產品質量、通流間隙控制、隔音裝置施工等進行嚴格管理,才能達到良好的降噪效果。
Discussion aboutNoise Controlof Steam Turbine
BIXue
(Harbin Turbine Company Limited,Harbin Heilongjiang 150046,China)
This paper analyzes the noise generation mechanism of steam turbine,and brings up comprehensive noise controlling treatmentmethods.The noise controllingmethods provide the reference for solving noise pollution problem ofsteam turbine industry atpresent.
steam turbine;noisemechanism;comprehensive treatment
TM 311
B
1672-545X(2014)04-0055-02
2014-01-07
畢 雪(1986—),女,遼寧盤錦人,助理工程師,學士,從事汽輪機設計、研發工作。