徐雪松
(浙江浙能嘉興發電有限公司,浙江 嘉興 314201)
大型電站普遍存在著噪聲超標問題,高強度的噪聲,不僅損害人的聽覺,引起聽力下降,而且對神經系統、消化系統、心血管系統等都有不同程度的影響,環境噪聲污染已成為現代社會的一大公害,直接關系到公眾健康和經濟建設的一個社會問題。
從20世紀七十年代開始,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:(1)重視對單個設備的噪聲治理,輕視對電站噪聲的綜合治理;(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、新材料在電站噪聲治理方面的推廣、應用不夠。
大型電站產生噪聲的原因多種多樣,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,應在充分了解電站噪聲特性的前提下,提出綜合治理的措施。
火電廠噪聲源的聲學特性大多是氣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氣體擾動而產生的空氣動力性噪聲(如汽輪機噪聲、鍋爐送引風機、安全閥排汽等),還有發電機、勵磁機在轉子旋轉時產生的電磁噪聲。此外,磨煤機在運行過程中產生的振動輻射噪聲及氣體或水流流動所激發的管道和機組振動而輻射強烈的噪聲。
由于火電廠是一種連續的生產過程,因此,火電廠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生產的正常進行,對這些噪聲源設備的噪聲控制顯得十分必要。
浙能嘉興發電公司作為“國家職業衛生示范企業”自2001年起至2012年,十年間浙能嘉興發電公司先后對嘉電一期兩臺300MW機組、二期600MW機組鍋爐側送風機、中速磨煤機、粉煤灰磨細車間球磨機、汽機房內部高噪聲管道以及脫硫區域設備進行了隔聲包扎降噪治理,對6臺汽輪機的小機、勵磁機安裝了隔聲罩,2臺機組的設備噪聲有明顯下降。如目前設置在1號機組汽機平臺上小機與勵磁機之間的噪聲顯示屏的讀數基本保持在83dB(A)。為切實降低生產現場噪聲,防止職業病危害,從2006年至2007年間,浙能嘉電實施二期鍋爐側設備噪聲治理(新投產機組),先后對嘉電二期四臺600MW機組鍋爐側送風機、一次風機、引風機等設備進行噪聲整治,合計治理面積近萬平方米。經環保專業人員測定,通過本項目的實施,目前送風機附近部分區域噪聲已降到85dB(A),撈渣機附近部分區域噪聲已降到80dB(A)以下,極大地改善了嘉電二期鍋爐側現場作業環境。
2007年嘉電公司首次采用微穿孔板吸聲結構應用于化控空壓機機房降噪項目中,通過該方法的實施,化控空壓機機房的整體噪聲從103dB(A)降至82dB(A),室內噪聲已符合工業企業設計衛生標準對控制室的噪聲要求,達到了預期目標。
2008年通過采用微穿孔板吸聲結構應用于化學精處理值班室噪聲治理項目中,通過該方法的實施,二期化學精處理值班室室內噪聲下降為57.0dB(A)(室外噪聲達到93dB(A)),室內噪聲已符合工業企業設計衛生標準對控制室的噪聲要求,達到預期目標,同時室內通風、采暖條件也顯著改善。運行人員對整治結果表示滿意。
2009年2號爐氧化風管首次采用隔聲包扎的方式進行了降噪治理,治理前后對吸收塔供漿平臺的氧化風管進行了噪聲測定,包扎前后同一測點噪聲分別為90.3、80.9dB(A),頻譜分析結果表明,原先最突出的500Hz噪聲降低了14.3 dB(A),治理效果較好。后來在2009年至2010年1~6號爐脫硫區域氧化風管都進行了噪聲整治,效果明顯,降幅達到10dB(A)以上。
2011年年底至2012年年初,成功實施嘉電二期、三期通道區域隔聲墻項目,達到項目預期目標,墻體內外隔聲量在10dB(A)以上。
對火電廠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、實用等方面因素,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。
總體而言,火電廠噪聲控制大致分為兩個方面:(1)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;(2)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,從傳播途徑的降噪措施來控制總體噪聲效應和改善火電廠工作環境。
十年來,通過嘉興供電公司對噪聲治理的生產實踐,在控制生產性噪聲上已取得了一定成效,下面介紹幾種對火電廠控制設備噪聲的一些具體做法。
2.1.1 勵磁機外增設隔聲消音罩
嘉興供電公司一期發電機組選用的是上海電機廠生產的勵磁機共2臺,型號為ZLWS-10-625×737,安裝于汽機房12.6m平臺。由于機組運行時勵磁機轉子高速運轉產生噪聲,噪聲強度一般在98dB(A)左右,致使汽機房12.6m平臺的運行人員長時間在噪聲環境下工作。
嘉興供電公司選用HS6288B型噪聲頻譜分析儀,在現場距設備噪聲源1米處進行監測分析,為改善工作環境控制噪聲,決定采用增設隔聲罩把聲源封阻起來,以降低噪聲的干擾和影響。
具體施工方法:(1)按勵磁機外形用薄鋼板制作隔聲罩外殼;(2)隔聲罩內均勻填玻璃棉氈纖維性吸聲材料;(3)在吸聲材料外面用玻璃絲布包覆;(4)內表面用多孔板護面并用螺釘將其固定。如圖1所示。
經采用隔聲罩措施后,汽機房12.6m平臺噪聲由原來的98dB(A)左右下降為83dB(A)左右,效果明顯。如表1所示。

表1 勵磁和治理前后噪聲測定 dB(A)
2.1.2 汽輪機部分噪聲的控制

圖1 隔聲消音罩
汽輪機部分的噪聲主要在調速器和高壓缸部分,對于這部分的噪聲也可采用隔聲屏罩的方案,隔聲罩的設計考慮具有一定隔聲效果的前提下,盡量滿足對設備維修和操作的方便。隔聲屏罩的結構如圖2所示。

圖2 隔聲屏罩的結構
嘉興供電公司一期選用的是上海重型機器廠生產的碗式中速磨煤機,一號機組共有五臺中速磨煤機。型號:HP-863,磨盤轉速:38.76r/min。磨煤機在運行中噪聲強度在98dB(A)左右,噪聲的主要來源是一次風從側機體下側縫隙密封處漏出,由于縫隙密封的節流而產生的噪聲,磨煤機運行噪聲是鍋爐運行的主要噪聲源之一。采用對磨煤機噪聲源進行隔離并采用吸聲材料以降低該處因氣流引起的高噪聲。
一號爐磨煤機隔聲施工過程如下:
(1)先設計好隔音的扁鐵尺寸,成型后在每平方米扁鐵上焊接9只鉤釘,在磨煤機本體上焊螺帽,將扁鐵用螺絲固定。
(2)在扁鐵上網一層鐵絲網,再敷設吸聲材料,材料為5cm的硅酸鋁板,工藝做到一層錯縫,二層壓縫(吸聲材料總厚度為10cm)無間隙,表面平整,并用壓板固定牢固。
(3)吸聲層外用鐵絲網網牢,壓板固定,然后用吸聲材料抹面,其厚度不小于2cm,表面平整光滑。
1號爐5臺磨煤機降噪完成,在線監測系統數據表明,磨煤機噪聲由原來的98.1dB(A)下降為84.3dB(A),有效改善了鍋爐0米層的噪聲作業環境,符合《工業企業噪聲衛生標準》中的要求,治理效果令人滿意。如表2所示。

表2 1號爐磨煤機治理前后噪聲測定 dB(A)
3號爐送風機A、B由上海鼓風機廠制造,風量:211.2m3/s(BMCR);型 號:FAF-26.6-14-1安裝于鍋爐房0米層平臺。
對送風機噪聲的控制,主要采用了隔聲吸聲技術,具體工藝如下:
(1)風道上焊接鉤釘,要求每平方米焊接10只直徑為4mm、長為150mm的鉤釘,這樣能固定吸聲材料。
(2)本次3號爐側送風機降噪采用第一層敷設50mm厚容重為32kg/m3離心玻璃棉,第二層敷設50mm厚容重為100kg/m3的巖棉,之后采用JNH吸聲抹面料進行30mm厚的抹面,外護層選用彩鋼板。吸聲材料采用50mm超細離心玻璃棉(規格:1 200×600×30mm,密度:32 kg/m3,平均吸聲系數為0.6)超細離心玻璃棉具有質輕、柔軟、直徑細、纖維長、安裝時不太刺皮膚等優點,作為吸聲材料在工程上得到廣泛應用。
(3)施工工藝要求做到一層錯縫,兩層壓縫,無空隙,表面平整,每層吸聲材料要用壓板固定并用鐵絲網扎緊。
(4)鐵絲網外用JNH吸聲抹面料進行泥漿抹面,厚度不小于30mm,將鐵絲網蓋住,做到表面平整光滑,這樣即能起到隔音作用,又有良好的防水作用。
(5)泥漿抹面以后再焊接4mm×4mm的角鐵,以固定彩鋼板,角鐵的焊接質量影響到外護板的外觀,要求其平整圓滑,安裝彩鋼板時要從下到上,搭接朝下,具有良好的防水性能,做到外觀平整美觀。如圖3所示。
3號、4號機化學精處理值班室工作內容:
(1)安裝吸聲吊頂,墻面吸聲處理。在值班室頂棚輕鋼龍骨支撐滿鋪吸聲結構,鋁合金穿孔板飾面,內襯進口吸聲無紡布(考慮對人體的影響,沒有采用離心玻璃棉進行吸聲)。
(2)窗戶增加一道改為雙層隔聲窗,在原有鋼窗的內側再加一道塑鋼隔聲窗。

圖3 風機降噪施工工藝圖解
(3)門改為鋼結構隔聲門。值班室門隔聲效果與門本身的隔聲量以及門縫的嚴密程度有關,可以選用內夾吸聲材料的復合門,門縫采用企口擠壓密封措施。
(4)5號低噪聲軸流風機安裝并加設進風消聲器,軸流風機的風量要滿足值班室散熱要求。
(5)拆除室內原送風風管。
(6)拆除室外上部空調機組、送風管、回風管(保留冷卻水管、熱水管)。
(7)室內配置FPBG型空調機組兩臺。安裝方法,冷熱系統旁路閥組選置室外合適部位(減少室內管路)。
(8)空調機冷凝水排水管埋地。
(9)室內空氣進出口排氣口安裝。
(10)原有室內暖通風道拆除,改用空調并利用原有的暖通水管,值班室開設進出風口并安裝通風消聲器;對照明、火災報警探頭、部分開關和線路重新布置。使其具有10dB(A)以上隔聲效果。
通過以上治理,在機組正常運行,室外噪聲分別為93.6dB(A),室內空調正常投運的情況下,3號、4號精處理值班室噪聲分別由原來的平均68.9dB(A)下降為56.9dB(A),室內噪聲已符合工業企業設計衛生標準對控制室的噪聲要求,達到預期目標。同時室內通風、采暖條件也顯著改善。
2011年年底至2012年年初,成功實施嘉電二期、三期通道區域隔聲墻項目,隔聲屏主要由玻璃布、超細玻璃棉和鍍鋅彩鋼背板組成,玻璃棉厚度為200mm,容重為32kg/m3,鍍鋅彩鋼板的厚度為1.2mm,龍骨為鍍鋅鋼材。
通過該項目的實施,二期通道隔聲墻內部噪聲平均為87dB(A)左右,隔聲墻外部噪聲平均為71 dB(A)左右,墻體內外隔聲量在16dB(A)以上,有效降低了廠界噪聲,達到項目預期治理目標。
(1)在噪聲傳播途徑控制噪聲,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做吸聲處理,控制噪聲向外傳播。采用吸聲吊頂加進排氣口采取安裝消聲器的施工工藝,取得較好效果。
(2)噪聲的綜合治理,設備的進氣噪聲采取安裝消聲器,不足的部分通過在發聲設備外側敷設吸聲材料通過吸聲材料內耗衰減,使噪聲強度和風道振動強度明顯降低,從而達到降噪并美化環境的效果。
(3)合理選擇吸聲抹面材料能進一步達到降噪效果,施工中所使用的JNH吸聲抹面料、進口吸聲無紡布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,以其較少的投入、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,達到預期目標。可逐步推廣應用。
(5)根據現場情況綜合分析,因地制宜,進行若干個不同實施方案的比較,做出最佳性價比分析。