某大型火電廠機力通風冷卻塔降噪措施設計

摘要：機力冷卻通風塔正常運行情況下會不可避免的產生噪聲污染。本文研究了機力通風冷卻塔的工作原理，分析了機力通風冷卻塔噪聲源，并對某大型火電廠擴建工程機力通風冷卻塔噪聲進行達標性分析，同時，提出了切實可行的降噪措施，為今后機力冷卻通風塔噪聲污染防治提供了一定的參考依據。

關鍵詞：機力冷卻通風塔;噪聲污染;防治措施

Abstract：Noise pollution will inevitably occur under normal operation of a mechanical cooling ventilation tower.This paper studies the working principle of a mechanical ventilation and cooling tower.The noise sources of the mechanical ventilation cooling tower and the noise emission standards of a mechanical draft cooling tower of the large coal-fired power plant expansion project are analyzed.At the same time，the feasible noise reduction measures are put forward.The results provide the certain reference basis for the prevention and control of noise pollution from a mechanical ventilation cooling tower.

Key words：Mechanical draft cooling tower;Noise pollution;Prevention measures

機力冷卻通風塔被廣泛地應用在各大型火電廠，因其大功率風機、落水等產生的較大噪聲，將不可避免的影響周邊聲環境[1]。在當今環保要求日益嚴格的背景下，機力通風冷卻塔在設備設計、組裝環節，需考慮應使其滿足噪聲排放標準，故研究其降噪措施具有重要意義。

1 機力通風冷卻塔簡介

作為電廠冷端系統重要組成部分的機力通風冷卻塔，其冷卻效率會影響凝汽器內的真空度，最終會影響整個熱力系統的循環熱效率，故掌握機力通風冷卻塔的工作原理尤為重要[2]。機力通風冷卻塔工作時，如圖1所示，需要冷卻的水通過入水管流入散水槽，之后水撒播到填料上，通過風機運轉，致使填料上的水與流動的空氣形成一個交換體系，熱量將隨空氣排出，通過填料的循環水流到塔底的水槽，然后從出水管流出，再進行循環利用，其實就是熱交換原理，其性能主要由填料和風機的性能及其工藝決定。

2 機力通風冷卻塔噪聲源分析

2.1 空氣動力性噪聲

軸流風機旋轉噪聲和渦流噪聲構成了空氣動力性噪聲。按位置劃分，可分為進風噪聲和排風噪聲。其中，排風噪聲是由頂部風口直接向外傳播，進風噪聲則是透過填料層向下傳播，并最終由進風口向外傳播[3]。

2.2 淋水噪聲

濺落在蓄水區的下落循環水，其產生的水流沖擊聲就是淋水噪聲，主要經由冷卻塔下部的進風口傳出。淋水噪聲的頻率以高頻和中頻為主，噪聲大小與塔內的通風速度有關，并與淋水密度、落水高度成正比例關系。

2.3 機械噪聲

轉動電機及傳動部件產生的噪聲構成了機械噪聲。

2.4 振動噪聲

風機電機及減速機致使冷卻塔塔壁及頂部平臺振動就產生了振動噪聲。噪聲傳播示意圖如圖2所示。

3 某大型火電廠擴建工程機力通風冷卻塔噪聲達標性分析與降噪措施

某大型火電廠二期擴建工程擬擴建兩臺660MW機組，擴建廠址位于工業園區內，噪聲排放應符合《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）的三類標準，即晝間噪聲應小于65dB，夜間應小于55dB。擴建工程采用機力通風冷卻塔作為輔機冷卻系統，該冷卻塔由12臺軸流風機組成[4]。由于受擴建端場地和總平面布置等因素的制約，本期工程新建的機力通風冷卻塔只能布設在擴建廠區的東南側，其距離廠區東側圍墻最近距離為20.6m。經過預測，如圖3所示，在不采取降噪措施的條件下，由于機力通風冷卻塔距離廠區圍墻較近造成東側廠界噪聲出現排放超標現象。機械通風冷卻塔噪聲排放較高是引發廠界噪聲超標排放的主要原因。因此，本項目需對機力通風冷卻塔采取相應的降噪措施，從而達到滿足廠界噪聲的排放標準。

本項目擬對機力通風冷卻塔噪聲采取如下治理措施：

3.1 進風口降噪措施

在機力通風冷卻塔進風口處，設置消聲百葉裝置，如圖4所示，可以最大限度的降低機力通風冷卻塔進風口處噪聲。通過消聲百葉，進風口降噪量可達20dB以上[5]。

3.2 淋水噪聲的治理措施

為了最大限度降低淋水噪聲，本項目利用降溫翅片冷卻的方式，見圖4，循環水在翅片內流動，通過翅片與冷空氣間的熱交換，達到水冷卻的目的。該方法可將淋水噪聲產生的影響降到最低。

3.3 機械噪聲降噪措施

本項目采用的是超低噪聲減速機、風機和電機，從噪聲源上降低設備噪聲所產生的影響;此外，采用碳纖維傳動軸，并在電機和減速機底部設置減振墊，降低了機體振動與底座的碰撞產生的機械噪聲[6]。

3.4 振動噪聲降噪措施

本項目在機力通風冷卻塔的每臺風機電機及減速箱設置消聲墊，從而降低振動引起的振動噪聲，消聲墊減振效果不小于80%[7]。

綜上所述，本項目在采取上述措施后，經過預測分析可知，機力通風冷卻塔整體降噪量可達30dB以上。采取降噪措施后經預測，見圖5，東側廠界噪聲排放滿足排放限值要求。

4 結論

機力通風冷卻塔產生的噪聲問題已經引起業內人士的普遍關注，本文研究了機力通風冷卻塔的工作原理，分析了機力通風冷卻塔噪聲源，并對某大型火電廠擴建工程機力通風冷卻塔噪聲進行達標性分析，同時，提出了切實可行的降噪措施，經過預測分析，該項目實施后，降噪效果明顯。本文的研究成果對于同類型項目具有一定的指導意義。

參考文獻

[1]馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

[2]郝嬌，翟國慶.聲學建模預測降噪效果[J].噪聲與振動控制，2013，33：173-175.

[3]方建勇.機力通風冷卻塔的降噪分析[J].華電技術，2017，39（2）：53-54.

[4]內蒙古電力勘測設計院有限責任公司.內蒙古能源發電投資集團有限公司金山熱電廠2×66萬千瓦擴建工程[Z].呼和浩特：內蒙古電力勘測設計院有限責任公司，2020.

[5]曾春花.設有機力通風冷卻塔火力發電廠噪聲控制淺析[J].江西電力職業技術學院學報，2013，26（2）：33-34.

[6]黃功俊，郭文成，閔鶴群.大型機力通風冷卻塔噪聲控制設計[J].環境工程學報，2017，11（8）：4874-4880.

[7]梁勇杰.冷卻塔降噪治理方法及措施[J].工業水處理，2011，31（4）：87-88

收稿日期：2020-06-06

作者簡介：杜樂（1984-），男，碩士研究生，工程師，研究方向為火電廠及輸變電工程環境影響評價。