渑池热电厂噪声综合治理的几个关键问题探讨
马哓峰 武晟 代峰 马学礼 赵斌 刘建国
摘要：本文分析了渑池热电厂噪声排放特点，提出了降噪设计全过程参与、分区分步设计的要求，并针对不同种类的噪声源提出了极具针对性的治理措施，同时提出了具有前瞻性的设计要求，为电厂顺利投运、稳定生产提供了有利支持。
关键词：噪声治理；降噪措施；隔声墙
0前言
火电厂的噪声不仅对厂区内生产人员，甚至对电厂附近的居民区也构成了影响，如何预防、降低此类影响，已经有很多学者进行了大量有益的研究，并取得了一定的成果。例如杜中梁介绍了火力发电厂各系统和各种机械噪声产生机理、噪声特性，提出了消声、隔声、吸声、减振等各种预防措施；俞敏捷介绍了火电厂自然通风冷却塔的噪声污染，研究了冷却塔噪声特性；胡署根等提出了多个隔声降噪方案；徐庆成等介绍了火电厂给水泵存在的噪声污染问题，提出了采用拼装式钢结构隔声罩的措施等，均具有一定的推广价值。
华能渑池热电工程在优化总平面布置、节约占地面积的同时，不可避免的拉近了主厂房、自然通风冷却塔等噪声源与厂界的距离。根据预测，如果不进行噪声治理，电厂东、西、南、北厂界噪声均超出环境影响评价报告中要求的《工业企业厂界噪声排放标准》2类标准限值，即昼间≤60dB（A），夜间≤50dB（A）。因此，不仅要找出影响厂界噪声达标的主要声源，同时要提出经济可行的高效降噪措施。
1项目概况
本工程为热电联产集中供热工程，建设规模为2×350MW超临界燃煤机组，位于渑池县东郊工业规划区。
作为大型火力发电厂，渑池热电厂噪声源不仅众多而且按噪声性质，可分为空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声。
（1）空气动力性噪声：如一次风机、送风机、引风机、空压机等，具有高、中、低各類频谱成分。
（2）机械噪声：如汽轮机、锅炉、湿式冷却塔、机力冷却塔、各类水泵等，这类噪声以中、低频为主。
（3）电磁噪声：如发电机、电动机、变压器等电气设备。
可能存在噪声隐患的主要噪声源多达50多个，包括汽轮机、发电机、引风机、送风机、碎煤机、磨煤机等。为保证降噪治理工作的顺利进行，结合渑池电厂自身的噪声排放特点，梳理了噪声治理工作的主要问题，对治理工作几个关键环节的牢牢把握奠定了圆满
2关键问题探讨
2.1全过程参与及“三同时”联动
本工程将噪声治理工作参与到了可行性研究、初步设计、施工及运行期维护的全过程，同时强调了降噪措施和主体工程的“三同时”原则，即将降噪工程措施与主体工程同时设计、施工、运行。优点是主体设计与降噪措施设计联动避免了重复建设，重复投资，同时避免出现主体工程完工后降噪措施再单独施工造成主体工程的基础超荷载等工程安全隐患的出现。为保证安全生产、保证降噪效果、提高效率、节约成本打下了良好的基础。
2.2治理方案设计
由于噪声源众多，加之每个噪声源的降噪方案可以有多个，如果直接对每个噪声源进行方案设计并作整体预测，则降噪方案的数量会呈几何数量增长，采用计算机编程运算也会耗费大量时间。可以预见，最终的降噪方案可以有很多种，采用计算机直接预测法，无法兼顾噪声类型、区域功能、经济性等其他因素，给进一步优化造成了困难。
因此，采用了分区分步设计法。即首先根据区域功能先划分大区域，再针对每个区域噪声特点、位置提出降噪量要求，最后确定每个区域内具体噪声源的降噪量，即层层分解的方式确定治理方案，该方法能综合考虑多种约束条件，快速确定目标范围，极大的提高了设计效率。
根据电厂各区域的功能、在厂区内的位置、与厂界距离、各区域主要噪声源的频谱特性等因素，将厂区划分为6大噪声治理区，通过声学计算、计算机声学模拟，工程经验修正，再考虑适当的设计余量后确定了6个治理区的降噪量，详见表1。
2.3降噪措施针对性
渑池电厂噪声源不仅种类多，而且距离厂界较近，降噪任务重，因此对主要噪声源分别采用了不同的治理方案，降噪措施极具针对性。
（1）冷却塔
国内针对冷却塔噪声有屏障隔声、落水消声和消声装置三种治理措施，但前两种方式降噪效果有限；目前国内采用的消声装置均为阻性结构，其仅对淋水噪声的中高频段有效果，对低频段几乎没有降噪效果。渑池电厂冷却塔距离厂界仅10m左右，需要考虑对低频段噪声进行治理，因此设计采用了阻、抗复合结构全频段消声墙技术。该技术能够提升约达到20-30dB（A）的消声量，同时对低频段有较好的消声效果。
（2）汽轮发电机
汽轮发电机组自带化妆板，其主要作用在于美化设备外观，但不具备吸隔声性能，因此采用由一定数量的吸隔声模块组合而成的隔声罩壳体替代原有化妆版。模块骨架选用优质的型钢，外板采用镀锌板材并通过折弯形成壳体，壳体内腔填充高性能吸隔声材料，并在内壁垫衬吸声孔板，该技术可使隔声量达到25-40dB。另外，有针对性的将隔声罩的配件、组件（如门、窗、照明系统等）都集成在模块上，实现快速拆装功能，满足了汽轮机发电机组检修或大修期间必须全部敞开，不允许有遮盖物的要求。
（3）主厂房等建筑
主厂房、碎煤机室等内有大型噪声源的建筑墙面衬有模块化设计的隔声板。隔声板的结构设计充分运用模块化思路，选用优质的镀锌板材，通过辊轧工艺成型，再焊接端头板及加强板形成单个模块盒体。盒体的上下边缘分别形成凸缘与凹槽结构。本项目设计的声屏障包含多个隔声板模块，各模块通过上下边缘的凸凹卡扣定位拼接而成。模块化的设计思维，提高了声屏障的拆装与维护的便捷性，也使模块的重复利用得以实现。
模块采用了新型吸隔声层结构设计，填充了吸声棉、阻尼板、石膏板等材料，满足30-40dB（A）的隔声量要求，吸声系数NRC大于0.85，安装后声影响区的综合隔声量达到10-20dB（A），满足高隔声量要求与宽频隔声性能要求，且具有良好的吸声性能。
2.4降噪方案前瞻性
本工程为热电联产工程，距离人口密集区较近，目前厂址周边1km范围内分布有5个村庄，多为两层平房，随着经济发展，居民新建楼房可能会靠近厂界，从而导致在居民房屋的二层受到电厂噪声的影响超过2类标准限值，具有被要求做二次噪声治理的可能，同时由于国家对环境保护越来越重视，相关的政策标准也在不断提高，因此，本工程的噪声治理方案在设计时提出了在厂界外1m处4.2m高也满足2类标准限值的要求，并在治理方案设计及针对性的噪声源降噪措施中加以贯彻。从电厂投运后的现场监测结果看，均低于50dB，满足噪声排放标准限制要求。
3结论
渑池热电厂的降噪工作抓住了几个关键环节的关键问题，保障了艰巨的降噪任务的顺利完成。主要体现在：
（1）降噪工作在可行性研究阶段就作为一个重点任务，与主体工程设计联动，针对电厂生产工艺、设备特点，将噪声治理和主体设计有机结合、统筹考虑，避免了由于独立设计产生的降噪设施和主体结构不匹配，无法实施或者是重复投资等问题。例如工程材料与降噪特性相结合，选择既满足保温、耐久性要求同时又具有低频隔声特性的材料；西侧厂墙直接采用隔声墙等，一系列降噪措施与主体工程建设的无缝衔接凸显了经济性，有效避免了重复投资及重复建设。
（2）降噪方案设计综合考虑噪声类型、区域功能等多种因素，采用分区分步设计法，层层分解的方式确定各区域的降噪要求，能够快速确定目标范围，提高设计效率。
（3）根据主要噪声源的特点，设计了极具针对性的降噪措施，例如冷却塔采用了全频段消声墙、汽轮发电机采用了模块化隔声罩、主要噪声建筑采用了模块化隔声板，为厂界噪声排放达标奠定了基础，为达标验收和安全运行提供了保障。
（4）结合电厂周边现状，提高治理标准，厂界外1m处4.2m高也满足2类标准限值的要求，因此在较长一段时间内，电厂噪声排放能够适应环境的变化及社会的发展，为电厂稳定运行提供了有力支持。
