文_王五清 賀元啟 蘇宏兵

1 北京太陽(yáng)宮燃?xì)鉄犭娪邢薰?2 上海新華凈環(huán)保工程有限公司

某燃?xì)鉄犭姀S位于北京城市中心區(qū)域，電廠附近存在多個(gè)高層住宅樓，居民樓高度約為100m，與電廠主廠房最近水平距離約130m。電廠鄰近居民樓為高端住宅，所在聲環(huán)境區(qū)劃分屬于1類標(biāo)準(zhǔn)。

該電廠為一套780MW“二拖一”燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，年發(fā)電量35億千瓦時(shí)，供熱面積1000萬(wàn)平方米，供熱區(qū)域40平方千米，占地9公頃。電廠在建設(shè)時(shí)已采取了非常充分的綜合降噪措施，對(duì)主要噪聲源采取緊身封閉降噪廠房設(shè)計(jì)，廠界噪聲排放滿足Ⅰ類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。由于電廠臨近居民住宅為高層建筑，周邊城市主干道交通產(chǎn)生的環(huán)境噪聲對(duì)高層敏感點(diǎn)住戶貢獻(xiàn)已達(dá)到55dB(A)，但廠區(qū)仍有部分高處室外噪聲對(duì)廠外高層建筑住戶產(chǎn)生一定影響。經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)人員采用聲像儀進(jìn)行聲學(xué)分析診斷，確認(rèn)影響的主要噪聲源為：燃機(jī)進(jìn)風(fēng)口及其風(fēng)道、燃機(jī)罩殼排氣風(fēng)機(jī)排口、天然氣增壓站屋頂風(fēng)機(jī)、天然氣前置模塊。之后對(duì)這些聲源進(jìn)行了治理，噪聲治理工程獲得較顯著降噪效果，順利解決了噪聲擾民問(wèn)題。

1 噪聲源識(shí)別與噪聲源特征

聲相儀利用聲學(xué)、電子學(xué)和信息處理等技術(shù)，將聲音變換成人眼可見(jiàn)的圖像，常用于車輛、輪船、飛機(jī)設(shè)備等強(qiáng)機(jī)械信號(hào)的噪聲監(jiān)測(cè)和故障診斷。利用聲相儀對(duì)電廠廠區(qū)輻射聲源進(jìn)行識(shí)別，如：燃機(jī)壓氣機(jī)進(jìn)氣風(fēng)道、天然氣前置模塊、燃機(jī)罩殼冷卻風(fēng)機(jī)出口等處。同時(shí)，我們?cè)谌紮C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)入口處及風(fēng)道外進(jìn)行了噪聲聲壓級(jí)測(cè)量，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1所示。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，進(jìn)氣口及進(jìn)氣風(fēng)道外壁噪聲值都很高，且進(jìn)氣風(fēng)道外壁噪聲值遠(yuǎn)高于進(jìn)風(fēng)口噪聲；進(jìn)氣口及進(jìn)氣風(fēng)道外壁均在1600Hz、3150Hz處存在明顯的噪聲峰值。對(duì)噪聲頻譜進(jìn)行A計(jì)權(quán)后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲隨著頻率增高而增大，噪聲主要集中在1000～8000Hz頻率范圍內(nèi)，呈非常明顯的高頻特性。

表1 噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)表

電廠鄰近敏感點(diǎn)高層住宅窗外1m噪聲頻譜如圖1所示。窗外除了受到電廠噪聲影響外，還受到附近多條道路交通噪聲影響，但從現(xiàn)場(chǎng)人的主觀感受仍能非常明顯聽(tīng)到高頻單頻噪聲；同時(shí)，從A計(jì)權(quán)后敏感點(diǎn)噪聲頻譜曲線仍可看出，噪聲主要集中于1000～4000Hz范圍內(nèi)，與燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲頻譜相吻合。

圖1 鄰近高層住宅樓窗外噪聲頻譜曲線

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，燃機(jī)進(jìn)氣口及其風(fēng)道是影響該居民樓高層的主要噪聲源，且其噪聲在1600Hz、3150Hz處存在明顯峰值。綜合聲相儀測(cè)試結(jié)果，以及噪聲源近場(chǎng)與敏感點(diǎn)建筑噪聲頻譜對(duì)照分析，最終確定對(duì)附近敏感點(diǎn)高層住宅產(chǎn)生影響的電廠主要噪聲源為燃機(jī)進(jìn)風(fēng)口及其風(fēng)道。同時(shí)，廠房屋頂高處的燃機(jī)罩殼排氣風(fēng)機(jī)噪聲、前置模塊頂部敞口噪聲進(jìn)一步疊加影響了該敏感點(diǎn)噪聲。

2 噪聲模擬分析

為了更準(zhǔn)確精準(zhǔn)分析和量化各聲源對(duì)噪聲敏感點(diǎn)的影響，采用專業(yè)聲學(xué)軟件SoundPLAN進(jìn)行進(jìn)一步模擬分析，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)噪聲控制方案的設(shè)計(jì)。根據(jù)模擬分析結(jié)果，燃機(jī)進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)道噪聲貢獻(xiàn)量為52.0～53.8dB，其中燃機(jī)進(jìn)風(fēng)口對(duì)居民高層噪聲貢獻(xiàn)為45.4～47.6dB，燃機(jī)進(jìn)風(fēng)風(fēng)道與變徑處對(duì)居民高層噪聲貢獻(xiàn)為50.9～52.6dB；前置模塊對(duì)居民高層噪聲貢獻(xiàn)為45.0～50.0dB；燃機(jī)罩殼冷卻風(fēng)機(jī)出風(fēng)口對(duì)居民高層噪聲貢獻(xiàn)為52.1～54.3dB。根據(jù)計(jì)算，3個(gè)噪聲源的噪聲疊加影響后傳播到高層居民樓窗外噪聲為55.6～57.3dB(A)。

3 噪聲控制設(shè)計(jì)與措施

根據(jù)分析，進(jìn)氣口與進(jìn)氣風(fēng)道噪聲來(lái)自于燃機(jī)本體，傳播途徑包括進(jìn)氣風(fēng)道壁面固體聲（振動(dòng)）與空氣聲傳播。進(jìn)氣風(fēng)道為5mm厚鋼板，其自身空氣聲隔聲量已經(jīng)很大，但自身阻尼很小，因此在燃機(jī)高強(qiáng)噪聲激勵(lì)下仍會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)而輻射出強(qiáng)烈噪聲。由于燃機(jī)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)處于燃機(jī)廠房屋頂，廠房立柱荷載裕度有限，對(duì)采取降噪措施增加的荷載嚴(yán)格限制，設(shè)計(jì)最終確定選用進(jìn)氣風(fēng)道阻尼隔聲包扎的措施，進(jìn)氣口外由于廠房立柱荷載及已有隔聲屏障之間空間限制不再采取措施。進(jìn)氣風(fēng)道直段及變徑部分采用“阻尼噴涂+吸聲層+金屬防護(hù)面層”的方式，通過(guò)阻尼與隔聲共同作用降低噪聲。在燃機(jī)進(jìn)氣風(fēng)道變徑底部利用已有大型鋼梁為基礎(chǔ)，在管道外輪廓邊緣底部設(shè)置3面（左側(cè)、右側(cè)、前面）圍合的隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

燃機(jī)罩殼排氣風(fēng)機(jī)排口處在鍋爐廠房頂部室外，在排口設(shè)置陣列式消聲器，消聲器設(shè)計(jì)消聲量IL≥25dB；阻力損失＜140Pa。前置模塊區(qū)域廠房頂部敞口且臨近廠界，根據(jù)測(cè)試分析確定產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲的部位為產(chǎn)生氣流節(jié)流的調(diào)節(jié)門及其管道，故此將此調(diào)節(jié)門移到已采取降噪建筑結(jié)構(gòu)的余熱鍋爐廠房?jī)?nèi)，減少此區(qū)域室外噪聲泄露。

4 噪聲控制工程效果

采取噪聲治理措施后，對(duì)主要治理聲源的近場(chǎng)噪聲及敏感點(diǎn)住宅噪聲進(jìn)行再次檢測(cè)及對(duì)比分析。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，治理后進(jìn)氣風(fēng)道壁面噪聲總聲壓級(jí)減低了15～16dB(A)，其中峰值頻率1600Hz噪聲降低14～15dB，第二峰值頻率3150Hz噪聲降低了21dB，治理后噪聲已得到非常大的改善。燃機(jī)進(jìn)風(fēng)口由于受到現(xiàn)場(chǎng)條件限制未采取降噪措施，但是由于風(fēng)道外增加阻尼作用，進(jìn)風(fēng)口處噪聲也略有所下降，改善量約為4dB(A)，1600Hz峰值處噪聲約降低3dB，3150Hz峰值噪聲降低8dB，2000～8000Hz噪聲均有一定程度降低。同時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，燃機(jī)罩殼排氣風(fēng)機(jī)噪聲在治理后噪聲總聲壓級(jí)也減低了26.7dB(A)，各頻帶噪聲都得到明顯改善。

治理后敏感點(diǎn)高層居民樓屋頂1600Hz與3150Hz的峰值頻率噪聲已經(jīng)消失，總計(jì)權(quán)聲壓級(jí)已從近60dB(A)降低到鄰近交通干道為主要噪聲源的區(qū)域環(huán)境噪聲值55dB(A)。

5 結(jié)語(yǔ)

本案例采用聲相儀進(jìn)行噪聲源分析，結(jié)合噪聲源近場(chǎng)與附近敏感點(diǎn)的噪聲頻譜，準(zhǔn)確識(shí)別出電廠主要影響噪聲源，并重點(diǎn)針對(duì)燃機(jī)進(jìn)氣口管壁振動(dòng)輻射噪聲特點(diǎn)采取阻尼隔聲降噪措施。通過(guò)對(duì)影響噪聲源進(jìn)行針對(duì)性噪聲治理，取得非常明顯的降噪效果，顯著改善電廠周邊敏感點(diǎn)聲環(huán)境質(zhì)量，解決了鄰近高層住宅電廠噪聲擾民問(wèn)題，可為其他同類型項(xiàng)目提供有益借鑒。