消声导流片和声屏障工艺在冷却塔降噪中的复合应用

消声导流片和声屏障工艺在冷却塔降噪中的复合应用

沈吕远

1杭州绿隆环保科技有限公司杭州311203

摘要：冷却塔噪声一直是火电厂诸多噪声源中比较突出的一个，目前常用的治理手段有消声导流片法、声屏障法和落水消声法几种。本文通过介绍某火力发电厂2#冷却塔噪声治理工程实例来说明有效的对消声导流片工艺和声屏障工艺进行有机的复合应用，实现技术创新，从而在合理解决噪声问题的前提下大大降低投资成本。

关键词：冷却塔噪声消声导流片声屏障法落水消声法

引言：

目前我国有各类大型冷却塔上千座，并且绝大部分采用逆流式自然通风冷却模式，其声源强度在80～90dB(A)之间，运行时存在着一定强度的噪声污染。随着环境保护要求的日益严格，社会公众的环境保护和自我保护意识日益增强，解决冷却塔噪声已经迫在眉睫。

本文所论述的某火力发电厂风口落水噪声达86dB(A)左右。冷却塔距离最近厂界点的直线距离仅为40米，噪声级高达65.6dB(A)，对应的敏感点直线距离约为48米，噪声级高达59.3dB(A)。针对各厂界不同的地理位置及降噪要求，本工程通过合理选用并复合应用消声导流片工艺和声屏障工艺，成功实现了厂界达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008Ⅲ类标准、敏感点达到《声环境质量标准》GB3096-2008三类标准，并为业主企业节约投资成本近20%。

1声源测试

在噪声治理之前，技术人员对现场进行了详细测试，并记录如表1，测点布置见图1：

2声源分析

通过对冷却塔现场的实地测试勘察，并根据对大量大型逆流式自然通风冷却塔噪声特性的研究发现，冷却塔噪声主要呈中高频特性，其产生主要来源于淋水下落后与水面的打击声以及淋水之间的互相碰撞声，噪声级在86dB(A)左右。本次治理的冷却塔的噪声频谱特征见图2：

从图中看到，风口处的噪声呈现出明显的中高频特征，符合自然通风冷却塔应该具有的噪声特性。但从9#点的测试结果发现，相对1#点而言其高频有了明显的下降，这主要说明中高频噪声在空气传播中衰减较快，而低频穿透力强，衰减较慢；同时，对比纯冷却塔噪声声频特性，也另一方面说明了环境噪声的低频较高。通过实际测试发现，厂界位置的噪声级为65.6dB(A)，实际需要降噪量为11dB(A)，才能确保厂界点噪声级达标。

3治理方案确定

3.1常用工艺

目前，针对大型逆流式自然通风冷却塔的常用治理手段有三种[1]：

*消声导流片法及特点

在冷却塔进风口安装消声导流片，通过消声导流片的消声作用，来减少冷却塔噪声对外界的影响。理论及试验表明降噪量可以达到35dB(A)，甚至更高。在降噪量15～20dB(A)时，与声屏障的造价相当。在20dB(A)以上降噪量时是唯一可选方案；结构紧凑，不占电厂额外场地，基本无须维护。

*隔声屏障法及特点

隔声屏障一般设计为距冷却塔进风口的距离大于冷却塔进风口高度，屏障高度等于屏障到进风口的距离。降噪效果（插入损失）一般在10～15dBA，理论上降噪量可达在20dB（A）左右，但存在着声波绕射问题；建设声屏障的技术要求也不高，但对结构要求相当高，并且投资成本随着高度的增加成倍增加；另外还需占用电厂一定的场地。综合而言，降噪量在10到15dB(A)左右，并且受声点及声屏障高度不是很高的前提下，此方法较为合理。

*落水消声法及特点[4]

即在冷却塔底部水面以上安装落水消能降噪材料，从源头着手降低噪声源。降噪效果一般在6～10dBA；优点在于初次投资较少，对通风散热没有影响；缺点是降噪量较少，部件易损坏，维护工作量大，需要持续投入，并还可能引起凝汽器管子堵塞的问题。针对本电厂10dB(A)以上的降噪要求，基本可以判定不适用。

3.2工艺确定

在掌握了冷却塔噪声频谱特性、分布规律、现场环境布置、常用治理手段的前提下，选择一种技术可行，投资合理的治理手段便是整个工程成败的关键为题。目前，国内大部分冷却塔噪声治理都通常采用单一的消声导流片工艺、声屏障工艺或者落水消声工艺，而本工程的创新之处正在于突破了传统设计理念的束缚，根据工程的实际需要，针对性的选择了两种常规方法进行有机组合，以达到理想的降噪效果。即在冷却塔朝向最不利厂界点的方向（东南方向）沿冷却塔进风口安装高约6.5米高的消声导流片，沿冷却塔水池外围增加混凝土基座及立柱，消声导流片沿新增混凝土基座布置，圈长62.8米左右，并在顶部设置隔声盖板，防止噪声外漏。此外，为了防止冷却塔噪声的绕射，在消声导流片的西南端切线方向加设声屏障，声屏障高7m，长约7.5m。为了控制2#厂界点达到国家相关标准，在消声导流片的东北端加设声屏障，声屏障距离冷却塔水池约6m，高7m，长约56.5m。其最终治理工艺模式见图3：

3.3选型计算

（1）消声导流片计算

本次采用的消声导流片型号为LL-SZP800/200-100，降噪计算过程如下：

同时，据调查采用声屏障加消声导流片工艺比其他方案节省大量的投资成本，实际降低成本约20%。采用消声导流片工艺加声屏障工艺的顺利实施，成功的解决了该火力发电厂治理投资成本与噪声污染严重的矛盾，以较低的投资费用达到了理想的降噪效果，一定程度上提高了企业的社会效益、环境效益和经济效益。

参考文献：

[1]朱林、沈保罗.火电厂噪声治理技术.香港,中华文化艺术出版社，2005.

[2]马大猷.噪声与振动控制工程手册.上海，机械工业出版社，2002.

[3]赵振国.冷却塔[M].北京：中国水利水电出版社，1996.

[4]倪季良.冷却塔落水消能降噪装置[R].西安：西北电力设计院，2001.

[5]徐世勤，王樯.工业噪声与振动控制[M].北京：冶金工业出版社，1999.

[6]GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》

[7]GB3096-2008《声环境质量标准》