火电厂降低噪声排放措施研究

赵 斌，林 伟，武 晟，海 涛，王子明，贾海娟

（中国电力工程顾问集团西北电力设计院，西安 710075）

火电厂降低噪声排放措施研究

赵 斌，林 伟，武 晟，海 涛，王子明，贾海娟

（中国电力工程顾问集团西北电力设计院，西安 710075）

对火电厂的噪声源进行了全面分析，提出了详细可行的噪声治理方案，为确保厂界及周围声环境敏感目标噪声达标提供技术支持。

火电厂；噪声污染控制；环境保护

近年来，随着人民群众环保意识的提高，因为噪声扰民出现的投诉事件逐渐增多，环境保护部对火电项目的环评审查也愈来愈严格。依据环境保护部《环境影响评价技术导则 声环境》（HJ2.4-2009）、《声环境质量标准》（GB3096-2008）、《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008），火电项目厂界及周围声环境敏感目标均要求噪声达标。为了满足国家环境标准要求，保护人民群众身体健康，促进社会和谐稳定，本文针对火电厂噪声源降噪措施开展研究，为设计措施先进的环保型“安静电厂”提供技术支持。

1 火电厂声源分析

噪声污染构成包括噪声源、传播途径和接受者三个要素[1]。只有这三个要素同时存在，才构成噪声对环境的污染和对人的危害。因此，在任何一个要素方面采取切实有效的措施，都能取得实际效果。

降噪设计最重要的工作是确定主要噪声源。按噪声性质，火电厂的噪声源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：如空冷风机、一次风机、送风机、引风机、空压机等，具有高、中、低各类频谱成分。

（2）机械噪声：如汽轮机、锅炉、湿冷塔、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、变压器等电器产生的噪声。

2 噪声治理措施

2.1 总平面布置中的降噪措施

厂区总平面设计是噪声治理的关键环节，也是降低噪声源强度、控制传播途径的最有效措施，运用系统噪声控制设计方法，可有效避免噪声相互传播叠加影响。厂区总平面设计降噪措施的基本原则主要有：

（1）综合考虑和充分利用电厂周边环境及对其声环境要求的特点，合理布置主要噪声源位置。声源设备及车间集中布置，并尽量远离对噪声敏感的区域。根据厂区周围声环境特点以及噪声敏感点的分布状况，将主厂房布置在厂区中间，借助噪声随距离的衰减，有效避免噪声扰民的可能。

（2）确定主要噪声源，调整建筑布局使主要噪声源远离敏感区域。

（3）对存在明显噪声指向的噪声源，使其噪声指向厂内，背离厂界和敏感点。

（4）结合噪声控制需求，适当调整建筑物形态，使其兼顾噪声控制的需要。

2.2 主要设备的降噪措施

噪声控制的方法和途径多种多样，分为主动治理和被动治理。最有效、最积极的方法是在声源上和振源上采取措施，将噪声和振动降至最低值，即开发和应用低噪声设备（指通过工艺、材料、零部件、结构、传动等方面的改进，使其噪声值比原有同类设备的噪声值至少低5dB(A)以上的设备）。

在噪声治理中，低噪声设备的开发与应用是一个重要环节。要在设备选型、订货时向厂家提出对设备的噪声设计要求，一般主机噪声不得超过90dB(A)，辅机噪声不超过85dB(A)，当某些设备达不到设计要求时，应采取隔声、吸声、消声等措施。

2.2.1 汽轮机、发电机的降噪措施

汽轮机、发电机须配有隔声罩。一般汽轮机、发电机的噪声为90dB(A)左右。设备招标时要求制造厂配隔声罩壳，内衬吸声板，降低噪声，满足国家规定的标准≤90dB(A)。

将汽轮机、发电机布置于汽机房内，汽机房减少开窗，必要时在局部内墙上采用吸声材料[2]。

2.2.2 给水泵、循环水泵降噪措施

在设备选型中，同类设备中选择噪声较低的设备，在签订设备供货技术协议时，向制造厂商提出严格的设备噪声限值，并作为设备考核的一项重要因素。

除选用低噪声设备外，对给水泵和循环水泵的基础，在生产厂家的配合下采用阻尼减震处理，防止固体噪声传播。

给水泵和循环水泵均采用室内布置，泵房建筑墙壁采用吸声墙设计，门窗采用隔声门窗，防止噪声外泄。

2.2.3 湿冷塔的降噪措施

我国南方水资源丰富地区主机多采用湿冷机组，主要为自然通风冷却塔淋水噪声，塔内淋水噪声约为80dB(A)，噪声影响大。对于湿冷塔噪声，目前有三种治理方案：

（1）对塔内降水采取削能降噪措施。在塔内稍高于设计正常水位的高程上，以塔内立柱为支撑的主、次支承梁系，支承框架和支承栅等三种组件依次搁置，形成固定的支承层，于支承栅上安装削能降噪材料。

（2）消声治理。在塔外进风口四周安装通风消声器对冷却塔外传噪声做吸收衰减。该消声器由一组与进风口高度相同的翼状消声器组成。

（3）阻挡衰减。在噪声传播的途径上设置适当高度的隔声屏障，以达到阻隔噪声传播的目的。该方案属针对性降噪措施[3]。

冷却塔降噪的三种方案比较见下表。

冷却塔降噪三种方案比较表

2.2.4 锅炉房的降噪措施

锅炉房噪声主要来自于一次风机、送风机及锅炉排气噪声，由于体积较大，噪声成立体声源，噪声影响较大，设计时可采用以下降噪措施：

1）在锅炉排汽口安装高效排汽消声器，将排汽噪声控制在100dB(A)以下。另外，对电厂运行加强管理，尽可能减少锅炉的排气次数，在不得不排气时，要尽量避免夜间排气，以减少排气噪声对周围环境的影响[4]。2）所有的安全阀及动力排放阀（PCV）全部装设消声器，消声器的消声量不小于40dB(A)，排放噪声距消声器1m处低于95dB(A)。3）烟道设计时，合理布置，流道顺畅，以减少空气动力噪声。4）管道设计中考虑防振措施。合理选择各支吊架型式，布置合理，降低气流和振动噪声[5]。5）在各类吸（排）风口安装消声器，减小空气动力性噪声。6）各类水泵、油泵及加药泵，有条件的均要考虑基础阻尼减震处理。7）各种风机、水泵、空气压缩机等，要按厂界达标原则和总平面布置情况，尽量采取室内布置。8）室外所有的风机及管道均采用隔声效果好的保温材料保温，外敷装饰板。9）在主机、风机、水泵等主要高噪声源处安装高效隔声罩，降低噪声。特别是对一次风机、送风机、磨煤机等主要锅炉房噪声源采取高效隔声罩等控制措施，控制锅炉房边界噪声小于70dB(A)[6]。

2.2.5 空冷风机的降噪措施

我国北方水资源缺少地区主机多采用空冷机组，其中直接空冷机组的空冷平台较高。以2×600MW机组为例，空冷平台高约45m，单台空冷风机噪声约72dB(A)，数量约有100台，噪声影响大，目前除设备招标时严格控制风机噪声指标外，多依靠噪声随距离衰减，降低噪声，厂界噪声执行标准要求特别严格的地区可考虑采用间接空冷，噪声影响小。

2.3 厂房建筑设计中的降噪措施

1）主厂房建筑墙壁内侧采用吸声墙设计，门窗采用隔声门窗，防止噪声外泄。2）水泵应采用室内布置，墙壁内侧和门窗按与主厂房一致的吸声、隔声措施，防止噪声外泄。3）集控室内墙采用吸声、隔声材料，屋顶采用吸声吊顶。在结构设计中采用减震平顶、减震内壁和减震地板，使集控室内噪声降至60dB(A)以下。

2.4 升压站降噪措施

500kV升压站一般由变压器、开关室、控制室等组成。其主要噪声来源是：1）变压器运行时产生的电磁噪声，一般远大于母线的电晕噪声；2）铁心硅钢片的磁致伸缩现象是产生电磁噪声的主要原因；3）变压器油泵运行时产生的振动、辐射噪声；4）当外界环境气温较高时，冷却风扇产生的振动、辐射噪声。

上述噪声中，电力变压器的噪声属于中低频噪声，对噪声值贡献最大的频率是250Hz和500Hz。变压器的噪声是不稳定的，空载或运行功率低时，噪声水平相对较低，满负荷运行时一般噪声级水平较高。变电站噪声的特点是：频率低、功率大、衰减很慢。目前，国内外还没有针对低频噪声的高吸声系数的材料，所以吸声降噪效果有限。

目前对变电站降噪的研究大都是被动控制，即在声源的传播途径上采取隔声、吸声、消声、隔振等技术，以降低变电站噪声对周围环境的影响。具体降噪措施有：1）采用吸声设计的防火墙降噪，减弱环境噪声的影响。2）降低冷却装置及风机的噪声。冷却装置噪声引起的变压器噪声的变化不同，一般相差在3～10 dB(A)。所以变压器冷却器应采用噪声水平相对较低的散热器。

2.5 电厂周围敏感目标的降噪措施

1）在厂区四周考虑绿化带布置，充分利用植物的降噪作用，从总体上削减噪声对外界的影响。2）厂区周围受噪声影响较大的居民房屋，可考虑在厂界设置隔声屏障、安装隔声窗的措施，降低噪声影响。必要时进行环保拆迁。

3 结论

（1）火电厂设计时应首先考虑总平面布置，将高噪声源布置到厂区中部，并尽可能远离周围敏感目标，利用距离的噪声衰减降低对厂界及周围敏感目标的影响。

（2）我国北方的空冷机组应优先考虑采用噪声较小的间接空冷方式。对于湿冷塔噪声，可考虑对塔内降水采取削能降噪措施、消声治理、阻挡传播等措施削减噪声影响。

（3）严格控制火电设备噪声，主机噪声应低于90dB(A)，辅机噪声应低于85dB(A)。

（4）针对火电厂高噪声设备应采取减振、隔声、消声、厂房隔声等措施，降低其噪声影响。

（5）针对厂区周围的声环境敏感目标，可考虑在厂界设置隔声屏障、安装隔声窗的措施，降低噪声影响。

[1] 赵玉屏．噪声控制原理[M]．北京：华北电力学院，1991．

[2] 王萍辉，周庆华，王一朴．火电厂汽轮发电机组噪声与控制[J]．长沙电力学院学报（自然科学版），2000，15（3）：55-58．

[3] 陈新龙．城市火电厂冷却塔噪声治理[J]．四川电力技术，2004（5）：51-53．

[4] 牛国强，牛国胜，罗巧丽．排气放空噪声在火电厂锅炉排气中治理及应用[J]．噪声与振动控制，2004（1）：47-48．

[5] 沈吕远，胡航海，黄怡燊，等．火电厂冷风系统噪声治理[J]．噪声与振动控制，2009（3）：1521-155．

[6] 万书亭，何玉灵，于海龙．火电厂噪声治理分析[J]．噪声与振动控制，2009（3）：144-147．

Measure Study on Noise Emission Reduction in Power Plant

ZHAO Bin, LIN Wei, WU Sheng, HAI Tao, WANG Zi-ming, JIA Hai-juan
(Institute of Northwest Electric Power Design of China Electric Power Engineering Consultant Group, Xi ’ an 710075, China)

The article carries through full analysis on noise source in power plant and puts forward the feasible noise treatment program which provides the technical support in order to comply with the noise standard of sound environmental and sensitive goal in the factory and around.

power plant; noise pollution control; environmental protection

TB53

A

1006-5377（2014）10-0046-03