大型電站鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲原因分析及治理
摘要：論文分析了嘉興發(fā)電廠(chǎng)二期鍋爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因，對(duì)二期鍋爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲進(jìn)行了綜合整治，設(shè)備的進(jìn)氣處噪聲采取安裝消聲器，未達(dá)到降噪標(biāo)準(zhǔn)的部分通過(guò)在發(fā)聲設(shè)備外側(cè)敷設(shè)吸聲材料，通過(guò)吸聲材料內(nèi)耗衰減，在控制生產(chǎn)性噪聲上已取得較好效果，建議該降噪方法在火力發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行推廣。
嘉興發(fā)電廠(chǎng)二期工程4臺(tái)600MW機(jī)組全部建成投產(chǎn)后，嘉電已經(jīng)成為“長(zhǎng)三角”地區(qū)重要的火力發(fā)電基地。嘉電二期工程生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)普遍存在著噪聲超標(biāo)問(wèn)題。高強(qiáng)度的噪聲，不僅損害人的聽(tīng)覺(jué)，引起聽(tīng)力下降，而且對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等都有不同程度的影響。由于火電廠(chǎng)是一種連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程，因此，火電廠(chǎng)所產(chǎn)生的噪聲也是連續(xù)的。公司領(lǐng)導(dǎo)非常重視噪聲整治項(xiàng)目，為保護(hù)員工和周?chē)用竦纳硇慕】狄约霸肼暱刂坪椭卫怼?/p>
1 嘉電二期鍋爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲分析
嘉電二期工程#3、#4、#5、#6共4臺(tái)600MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組已投入商業(yè)運(yùn)行，經(jīng)噪聲測(cè)試，除了北面廠(chǎng)界超標(biāo)，發(fā)電設(shè)備多處噪聲級(jí)很高，對(duì)主要的生產(chǎn)環(huán)境有較大的影響。
二期選用的風(fēng)機(jī)都是大型的高壓混流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，壓頭高，裝機(jī)功率大，其中一次風(fēng)機(jī)的裝機(jī)功率、壓頭更高。送風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)機(jī)體及管道的外形尺寸都很大，電動(dòng)機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)的外端進(jìn)風(fēng)口下面，用聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)軸連接，風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口由彎頭接至電動(dòng)機(jī)的上方，并安裝了進(jìn)風(fēng)消聲器。室外的空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)風(fēng)消聲器進(jìn)入風(fēng)機(jī)的機(jī)體，被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪推壓至葉輪的前端，沿風(fēng)管進(jìn)入鍋爐。由于送風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)都已安裝了進(jìn)風(fēng)消聲器，風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口與風(fēng)管是密封連接的，進(jìn)風(fēng)排風(fēng)的風(fēng)動(dòng)力噪聲不會(huì)從進(jìn)風(fēng)排風(fēng)口向外傳播，在風(fēng)機(jī)安裝處的噪聲主要是風(fēng)機(jī)機(jī)體壁和風(fēng)管壁輻射的噪聲，是風(fēng)機(jī)的風(fēng)動(dòng)力噪聲或空氣動(dòng)力性噪聲“透過(guò)”風(fēng)機(jī)及風(fēng)管壁向外輻射的噪聲，同時(shí)還有電機(jī)的電磁噪聲、冷卻風(fēng)扇的噪聲、風(fēng)機(jī)電機(jī)的聯(lián)軸器噪聲及軸承的旋轉(zhuǎn)噪聲等。空氣動(dòng)力性噪聲由電機(jī)的冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣壓力脈動(dòng)引起的氣流噪聲。
送風(fēng)機(jī)及風(fēng)管的體積較大，機(jī)體壁及風(fēng)管壁展開(kāi)面積很大，所輻射的噪聲級(jí)較高，輻射噪聲的聲能總量較大。送風(fēng)機(jī)及風(fēng)管的附近噪聲級(jí)在100dB(A)左右，一次風(fēng)機(jī)風(fēng)管壁近場(chǎng)的噪聲級(jí)要接近110dB(A)，風(fēng)機(jī)的噪聲呈現(xiàn)了中頻偏低的頻譜特性，頻帶較寬。風(fēng)機(jī)的強(qiáng)噪聲對(duì)廠(chǎng)區(qū)的環(huán)境影響較為嚴(yán)重，影響范圍也比較大，是目前影響廠(chǎng)界環(huán)境超標(biāo)的主要噪聲源。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，公司決定首先對(duì)3號(hào)爐側(cè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行噪聲整治。
2 嘉電3號(hào)鍋爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲的治理
當(dāng)對(duì)噪聲源采取措施后，噪聲還未達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通過(guò)吸聲、消聲、隔聲、隔振的辦法，從傳播途徑的降噪措施來(lái)控制總體噪聲效應(yīng)和改善電廠(chǎng)員工的工作環(huán)境。經(jīng)多方努力我們首先對(duì)3號(hào)爐側(cè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了噪聲整治，并在控制生產(chǎn)性噪聲上已取得了一定成效，下面介紹一下3號(hào)爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲控制的一些具體做法。
2.1 送風(fēng)機(jī)A、B的噪聲控制
從噪聲源分析可知，3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)A、B的噪聲主要是送風(fēng)機(jī)內(nèi)部高強(qiáng)的風(fēng)動(dòng)力噪聲透過(guò)送風(fēng)機(jī)機(jī)殼及風(fēng)管管壁向外輻射形成的噪聲，可采取的降噪措施是對(duì)送風(fēng)機(jī)機(jī)殼及風(fēng)管進(jìn)行隔聲包扎，使噪聲向外輻射的強(qiáng)度有所降低，即采用離心玻璃棉板＋巖棉板＋JNH吸聲抹面料＋彩鋼板的隔聲包扎方法。
3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)A、B由上海鼓風(fēng)機(jī)廠(chǎng)制造，風(fēng)量：211.2m3/s(BMCR) 型號(hào)：FAF-26.6-14-1安裝于鍋爐房0m層平臺(tái)。
對(duì)送風(fēng)機(jī)噪聲的控制，我們主要采用了隔聲吸聲技術(shù)，具體工藝如下：
(1)風(fēng)道上焊接鉤釘，要求每平方米焊接10只直徑為4mm、長(zhǎng)為150mm的鉤釘，這樣能固定吸聲材料。
(2)本次3號(hào)爐側(cè)送風(fēng)機(jī)降噪采用第一層敷設(shè)50mm厚容重為32kg/m3離心玻璃棉、第二層敷設(shè)50mm厚容重為100kg/m3的巖棉、之后采用JNH吸聲抹面料進(jìn)行30mm厚的抹面，外護(hù)層選用彩鋼板。吸聲材料采用50mm超細(xì)離心玻璃棉，（規(guī)格：1200×600×30mm，密度：32 kg/m3，平均吸聲系數(shù)為0.6，）超細(xì)離心玻璃棉具有質(zhì)輕、柔軟、直徑細(xì)、纖維長(zhǎng)、按裝時(shí)不太刺皮膚等優(yōu)點(diǎn)，作為吸聲材料在工程上得到廣泛應(yīng)用。
(3)施工工藝要求做到一層錯(cuò)縫，兩層壓縫，無(wú)空隙，表面平整，每層吸聲材料要用壓板固定并用鐵絲網(wǎng)扎緊。
(4)鐵絲網(wǎng)外用JNH吸聲抹面料進(jìn)行泥漿抹面，厚度不小于30mm，將鐵絲網(wǎng)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4 mm×4 mm的角鐵，以固定彩鋼板，角鐵的焊接質(zhì)量影響到外護(hù)板的外觀(guān)，要求其平整圓滑，安裝彩鋼板時(shí)要從下到上，搭接朝下，具有良好的防水性能，做到外觀(guān)平整美觀(guān)。(如圖1所示)
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圖1 風(fēng)機(jī)降噪施工工藝圖解
我公司選用 HS6288B型噪聲頻譜分析儀，在現(xiàn)場(chǎng)距設(shè)備噪聲源1m處進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。經(jīng)過(guò)整治3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)的噪聲由原來(lái)的102dB(A) 左右下降為86dB(A)左右，有效改善了鍋爐0m層的噪聲作業(yè)環(huán)境，符合《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，治理效果令人滿(mǎn)意。以下是3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)A治理前后噪聲測(cè)定數(shù)據(jù)。（見(jiàn)表1）
表1 3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)A治理前后噪聲測(cè)定
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2.2 一次風(fēng)機(jī)A、B噪聲的控制
3號(hào)爐一次機(jī)A、B由上海鼓風(fēng)機(jī)廠(chǎng)制造，風(fēng)量：81.72m3/s(BMCR)型號(hào)：PAF-19-12.5-2 。
通過(guò)噪聲測(cè)量及分析可知，一次風(fēng)機(jī)的噪聲主要是進(jìn)氣口和出氣口輻射空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)殼與管壁輻射機(jī)械性噪聲。對(duì)一次風(fēng)機(jī)噪聲的控制，主要采用了隔聲吸聲技術(shù)，具體工藝如下：
本次3號(hào)爐一次風(fēng)機(jī)本體噪聲治理工作采用第一層敷設(shè)50mm厚容重為32kg/m3離心玻璃棉、第二層敷設(shè)50mm厚容重為32kg/m3離心玻璃棉、第三層敷設(shè)50mm厚容重為100kg/m3的巖棉、之后采用JNH吸聲抹面料進(jìn)行30mm厚的抹面；冷一次風(fēng)道（爐墻內(nèi)側(cè)）噪聲治理工作采用第一層敷設(shè)50mm厚容重為32kg/m3離心玻璃棉、第二層敷設(shè)50mm厚容重為100kg/m3的巖棉、之后采用JNH吸聲抹面料進(jìn)行30mm厚的抹面。其它工藝步驟同送風(fēng)機(jī)要求。
根據(jù)《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》第5條中規(guī)定，“工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間和作業(yè)場(chǎng)所的工作地點(diǎn)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為85 dB（A）。現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)經(jīng)過(guò)努力暫時(shí)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可適當(dāng)放寬，但不得超過(guò)90 dB（A）。”參照本次測(cè)試結(jié)果可以看出，3號(hào)爐側(cè)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)場(chǎng)所的噪聲水平達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。（見(jiàn)表2）
表2 3號(hào)爐一次風(fēng)機(jī)A治理前后噪聲測(cè)定
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經(jīng)采取上述整改措施后，3號(hào)鍋爐一次風(fēng)機(jī)的噪聲由最高時(shí)107 dB(A) 左右降至89 dB(A) 左右，達(dá)到了工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié) 語(yǔ)
合理選擇吸聲抹面材料能進(jìn)一步達(dá)到降噪效果，我們施工中所使用的JNH吸聲抹面料對(duì)中低頻到高頻的各種噪聲均有良好的吸聲效果。
經(jīng)環(huán)保專(zhuān)業(yè)人員測(cè)定，3號(hào)鍋爐送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)區(qū)域平均噪聲降到89.9dB(A)，而在治理之前的3號(hào)爐風(fēng)機(jī)區(qū)域在相同情況下平均噪聲為102.5dB(A)。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，目前3號(hào)爐送風(fēng)機(jī)附近部分區(qū)域噪聲已降到85 dB(A)，撈渣機(jī)附近部分區(qū)域噪聲已降到80 dB(A)以下，極大地改善了3號(hào)爐現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。實(shí)施隔聲包扎后北面廠(chǎng)界處的噪聲有明顯的降低，治理后的3號(hào)爐風(fēng)機(jī)區(qū)域的平均噪聲強(qiáng)度僅相當(dāng)于治理之前3號(hào)爐風(fēng)機(jī)區(qū)域的十分之一，該項(xiàng)目為二期其它鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲治理樹(shù)立了樣板。在隨后實(shí)施的4號(hào)爐、5號(hào)爐、6號(hào)爐風(fēng)機(jī)區(qū)域噪聲治理項(xiàng)目達(dá)到了相同的整治效果，截止2008年初，嘉電公司已全面完成二期鍋爐側(cè)風(fēng)機(jī)噪聲治理工作。采取上述措施后使廠(chǎng)界噪聲達(dá)標(biāo)，符合有關(guān)的職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。建議該方法在火電系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行推廣。
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