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全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保435盘电公司两座6500m2自然通风冷却塔噪声治理问题的初步研究（ResearchonNoiseAbatementof2NaturalDraftCoolingTowersof6500m2）刘颖（国华盘山发电责任有限公司）摘要：针对国华盘电公司两座6500m2自然通风冷却塔的噪声污染问题进行调查和分析，结合国内外水塔噪声治理技术及治理的范例进行方案探讨，主要针对消声片法和隔声消声屏法的具体运用进行初步的研究。关键词：自然通风冷却塔噪声治理消声片法隔声吸声屏法1噪声源调查测试和分析国华盘山发电有限责任公司（简称盘电）厂区西临翠南庄，东侧为大唐盘山发电厂，厂区西侧安装有两座冷却面积为6500m2的冷却塔。两个水塔从双机开始投产就投入使用，到目前已经运行了8年多。冷却塔距离西厂界最近处围墙约20米，围墙外有大片居民住宅，多数系平房。水塔运行中产生强烈的淋水噪声对村内居民造成一定程度的噪声污染，是两台机组投入运行以来一直困扰着公司环境技术监督管理的问题。随着国家对环境保护工作的重视程度不断提高，以及国华公司提出的“四不一再”目标的要求，本着为社会公众和社区负责的精神，对冷却塔噪声的治理工作势在必行。国华盘电公司厂界噪声排放执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90中的2类区域标准，昼间不大于60dB（A），夜间不大于50dB（A）。2003年7月1日22:30～00:30监测的噪声值见表1。2004年6月22日9:30~11:30的测量值见表2。表1水塔处厂界噪声值测点编号12345678910111213噪声值/dB(1min)76.675.373.371.271.271.876.377.977.173.669.865.358.2与夜间标准比较超标量/dB（A）26.625.323.321.221.221.826.327.927.123.619.815.38.2全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保436表2水塔噪声对其它区域的影响数据测点编号测点位置说明测试数据dB（A）14正对风机房的厂界56152号水塔边1.5m高84.316工程试验楼六楼南侧办公室内6317翠南庄北距离西厂界200m与风机房平行处5518翠南庄距离厂界100米与水塔中间平行的赵姓人家院内6019翠南庄距离厂界200米与2号塔北侧平行的人家门外5520翠南庄距离厂界5米与1号塔正对人家院内56目前影响西厂界及厂界外大片居民住宅噪声达标的主要噪声源是两座冷却塔，锅炉的送风机、引风机、一次风机，厂界昼间超标17.9dB（A），夜间超标27.9dB（A）。2两座冷却塔的基本情况根据《天津蓟县电厂国内配合工程――6500m2双曲线自然通风冷却塔运行说明书》（华北电力设计院）提供的资料，冷却塔的有关参数见表3。表3冷却塔相关数据参数名称数值单座冷却塔总循环水量（夏季/冬季）/（m3/h）57480/48750设计冷却幅度（夏季/冬季）/℃9.6/13.38淋水密度（每m2）/（m3/h）8.843塔体底部直径/m105.742塔总高度/m132.02进风口高度/m7.50淋水面积/m2约6500两塔之间最短距离/m1073冷却塔的维护管理冷却塔在入夏前和入冬前进行两次维护，每5年对冷却塔进行1次小修，每10年进行1次大修。全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保437#1冷却塔2号冷却塔西侧厂界18113256749101213翠南庄18192017工程试验楼141516厂前区全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保4384自然通风冷却塔噪声治理的主要措施4.1水池加缓冲渗水降噪材料在水面上铺设聚胺脂多孔泡沫塑料，这种材料既有一般泡沫塑料的柔软性，又有多孔漏水的通水性，可减小落水撞击噪声。此方法虽有资料报道，但还处于试验阶段。既不污染冷却塔水质又能较大幅度降低噪声的水面铺设材料至今未有成功的商品，故此种做法仅限于试验中。另外在水面铺设渗水降噪材料明显存在以下缺点：①而且在寒冷的北方由于冷却塔经常有巨大的冰块从高处落下，对铺设在水面上的渗水降噪材料具有巨大的破坏作用，聚胺脂多孔泡沫塑料的碎屑对机组的安全产生威胁。②在冷却塔不停止运行的情况下无法安装。4.2挡土坡和绿化带在噪声源周围修建挡土坡和绿化带，种植四季常青的高大灌木，既可以美化环境又可以达到降低噪声的效果，另外一次性投资和维护量均较低。但是这种方案需要比较开阔的场地，种植足够数量的灌木，确保降噪的效果。4.3建隔声房屋等建筑物这是一种一举两得的方法，即在噪声源周围一定距离内建筑高大房屋（如库房），在房屋外使用吸声材料，但对于盘电公司的情况不适合，由于水塔进风口高，为了防止声音绕射，建筑物必须比较高大，另外盘电公司的水塔距离厂界过近，没有场地条件。4.4使用导流装置有小型水塔采用这种方法的报导，在水滴淋下的路径上加装大量纤维丝，导引水从纤维上滑落，减少水溅落的噪音，目前没有使用在大型冷却塔的先例。4.5在冷却塔进风口周围或受声点处设置隔声屏障在冷却塔周围或厂界处局部设置隔声屏障可在一定程度和范围内地降低冷却塔噪声对受声点的影响，因屏障顶部和边界处存在着一定程度的绕射，因此必须考虑加装吸声装置。这种方法在上海吴泾电厂已有应用。上海吴泾二电两台60MW发电机组冷却塔毗邻厂界，而厂界外隔一条路就是居民房屋，其水塔边缘的噪声值和厂界噪声值与盘电公司基本相同，该厂最初确立了4种方案，即：挡土坡和绿化带、建筑隔声房屋、消声片法、隔声吸声屏障法，最终采用的是隔声吸声屏障法，共投资800余万元在水塔的靠近居民区一侧构筑一面透明隔声屏，其上部和边缘采用环形微孔板控制绕射噪音。其治理后的厂界噪声值达到《工业企业厂界噪声标准》三类区的控制标准。4.6在冷却塔进风口周围一定距离内设置消声装置这种技术引进于德国，在冷却塔进风口周围的一定设计距离设置一定数量消声装置，从声学、空气动力性和结构力学三方面综合考虑，其综合性能较为突出。在国内和国外都有成功的先例，但一次性投资大，一般投资均在千万元以上。这种方法在四川嘉陵电力有限公司厂界噪声综合治理工程的效果中得到验证。该厂两座冷却面全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保439积合计为6500m2的冷却水塔距离厂界围墙40m，墙外即是居民楼房，居民对于噪声的投诉较多。在投资1200余万元进行综合治理后效果显著，其厂界噪声敏感点的噪声值从超标10dB以上到达到了排放标准，并且通过了国家环保局环境监测站的监测验收。5盘电公司冷却塔噪声治理方案探讨5.1在冷却塔进风口周围一定距离内设置消声装置在1、2号冷却塔的西侧沿圆周方向1/2范围内设置高度约为9.5m左右的消声装置，消声装置的侧部为相隔一定距离的消声片组成，消声装置的顶部为吸声隔声屏。整个消声装置由混凝土基础支撑。消声片之间的通道，既满足降噪的要求，同时又能达到通风的目的。如果消声装置的设计合理，材料选择得当，完全可以使消声装置的的插入损失达到30dB（A），同时整个消声装置的风阻小于15Pa，冷却塔的出水水温提高不到0.1℃。消声装置及材料的性能参数如下：1)消声装置插入损失：不小于30dB（A）2)消声装置的阻力损失：不大于15Pa3)设置消声装置后对冷却塔出水温度提高量：不大于0.1℃4)顶部吸声隔声屏平均隔声指数：30dB（A）5)消声片吸声材料平均吸声系数：NRC≥0.956)消声憎水护面材料：可以严格隔绝雨吸声材料中7)消声装置的寿命不小于15年双曲线自然通风冷却塔设计时一般留有一定的余量，以确保在一年中短期内（一般不超过10天）出现超高温天气而不至于对冷却塔的冷却效率有较大影响。但为了安全起见，拟采用以下必要措施，最大程度降低冷却塔消声装置的通风阻力，确保降噪设备安装运行后的风阻在设计余量之内，即正常情况下消声设备应不影响冷却塔的冷却效果。（1）适宜的消声装置阻塞比，在考虑消声装置的上限和下限截止频率以及降噪量满足冷却塔要求的前提下，加大整个消声装置的通风面积，力争使消声器的净通道面积大于原进风口面积，使消声器内的风速低于原进风口风速；（2）消声片选用表面光滑空气摩擦阻力系数低的护面材料，最大程度地降低消声装置的摩擦阻力损失；（3）沿冷却塔周围根据对厂界点超标贡献程度的不同，从空气动力性能和降低成本考虑，选用不同结构尺寸、空气动力性能的消声片，降低风速，从而进一步降低通风阻力；（4）冷却塔周围部分区域的消声片设计成可调节式，以满足冷却塔在短期高温条件下需加大通风量的需求；（5）在进风消声片顶部到冷却塔的进风口上沿设置特殊形状的导流体，减少进风涡流，使进风速度梯度更加平缓，从而降低风阻。5.2在距离冷却塔一定距离处安装消声隔声屏方案先解决1、2号冷却塔噪声的影响问题，鉴于冷却塔噪声特性呈中高频，拟在其传播途径上采取隔声、吸声、消声等综合治理措施。在1、2号冷却塔的西侧沿水池边8m远声影区范围内设置全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集环保440一道11m高的半圆弧隔声吸声屏障，并加装进风消声器及隔声检修工作门。为了避免声波从屏障的上部溢出，在隔声屏上部安装有圆形微孔吸声材料，圆形的设计可以增大材料的吸声面积。为了防止声波从半圆隔声屏边缘溢出，在屏的边缘出设置微孔吸声材料。另外，为了确保冷却塔的通风效果，在隔声屏的1m至6m的高度上安装通风消声片（同方案一的消声装置），既确保通风又消除噪声。6方案的对比对比上述两种方案，其优缺点如下：消声片法，优点是可靠性强，降噪效果显著；缺点是投资大（一般投资为100～150元/m2），检修时需要拆装消声片增大了工作量。隔声吸声屏法优点是投资小（一般投资为50～70元/m2），不影响水塔检修，效果比较好；缺点是方案本身设计风险较大。参考文献：[1]水利电力部华北电力设计院.《天津蓟县电厂工程环境影响报告书》[2]《天津蓟县电厂国内配合工程――6500m2双曲线自然通风冷却塔运行说明书》[3]吕玉恒、王庭佛.《噪声与振动控制设备及材料选用手册》.第2版.北京：新华书店北京发行所.1999.524页[4]GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》[5]GB12349-90《工业企业厂界噪声测量方法》