1 工程概况

重庆某电厂规划建设1台9 H级燃气-蒸汽联合循环机组，装机规模为700 MW级，采用单轴布置，作为区域电网的调峰机组。燃气轮机拟采用某公司的重型燃气轮机。余热锅炉拟采用三压、再热、无补燃、卧式自然循环汽包炉，不设旁路烟道。蒸汽轮机拟采用某公司的三压、再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机。

1.1 厂址周边自然环境及声环境概况

厂址地貌属低海拔丘陵地貌，地形较起伏，地势四周低中间高。丘顶地形平缓，坡度约0°～20°，南侧坡较陡坡度约20°～30°，其他侧坡度约10°～20°。厂址南侧为大面积回填区，呈陡坎状和阶梯状。场地内有多处水塘分布，丘底低洼小溪在厂区南侧及东侧小溪，水深约1.0 m～3.0 m。场地植被以蔬菜田、杂树、杂草等为主。

电厂紧邻的市政道路为四级公路，距离铁路、高速40 m以上，为3类声环境功能区。根据经批复的该电厂项目环境影响报告表及主管部门批复文件，电厂运营期厂界执行GB 12348—2008《工业企业厂界环境排放标准》3类标准，电厂厂界外50m范围内无声环境保护目标。

1.2 电厂总平面布置

主体工程采用主厂房侧面出线的格局，按台阶式设计，全厂自西向东依次布置：升压站及配电装置→启动锅炉、尿素车间和变压器区域→动力岛区域→冷却塔区→水处理设施区、氢气站和辅助设施区，与生产区采用人行桥联络。

2 主要噪声源强分析与噪声模拟预测

本工程噪声辐射面广、对达标影响大。治理技术难度高的区域主要有主厂房区域、余热锅炉区域、机力塔区域、变压器区域等。本工程的主要噪声源有：燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉本体及烟囱、机力塔淋水及风机、变压器、增压站、各类风机及泵体等。

2.1 主要噪声源

本次设计的噪声源强度数据参考有关技术导则及同类工程的相关数据，见表1所列。

表1 主要设备噪声源强数值表

2.2 主要噪声源特点分析

主厂房区域、余热锅炉的汽机、燃机、余热锅炉本体噪声声压级高，区域还有多种附属设备，区域噪声频谱频带宽，向外传播途径较多。

余热锅炉等设备会间歇产生放空排气噪声，噪声级高，噪声频带宽，属于偶发噪声。

机力通风冷却塔噪声主要有轴流风机产生的中低频空气动力噪声、电动机及传动机构的机械噪声、中高频淋水噪声、振动引起的固体传声等。

电力变压器噪声主要有电磁噪声、机械噪声与气流噪声。电磁噪声由变压器铁芯振动引起，机械噪声和气流噪声由冷却风扇产生。电磁噪声低频突出，较难治理。

天然气增压站噪声主要包括增压模块(机)噪声、管道及阀门辐射噪声，呈宽频带特性。

其他区域包括空压机房、循环水泵房等，其高噪声设备一般布置于厂房内，噪声影响主要源于建筑透声、门窗孔洞漏声等。

2.3 采取措施前全厂噪声排放模拟分析

根据厂区噪声源布置及噪声分布情况，在噪声治理措施实施之前采用专业声学模拟软件，进行全厂噪声声场模拟，模拟预测等声值线图如图1所示。

图1 噪声治理措施实施前全厂噪声排放预测等声值线图

治理前声学模拟预测结果数值见表2所示。

表2 治理前噪声预测结果

注：预测点噪声值均已考虑地形标高。

由预测结果可知，如不采取相应的噪声控制措施，电厂运行后会对周边的声环境产生较大影响，无法满足本项目环评对厂界噪声排放要求。因此，对电厂进行噪声控制设计是非常必要的。

3 噪声控制方案总体设计思路

3.1 噪声控制的基本途径及设计理念

总图布置：工厂的总图按闹静分离的原则布置。尽量将高噪声源布置于室内，同时布置于远离敏感点方向，将低噪声建筑物布置在靠近敏感点厂界方向。

声源：选用低噪声设备或结构改造降低声源噪声。

传播途径：采取吸声、消声、隔声、阻尼隔振等降噪措施。

接收点：采取劳动保护耳塞、车间隔声门窗等措施。

为解决整体电厂项目的声梯度场的改变，设计理念是在噪声治理的整个过程中流场不能有任何改变，热梯度场也要严格控制在允许范围之内，在这个基础上电厂的声梯度场要达到明显变化，即在不影响原有生产工艺流程、安全防爆、维检修要求的前提下，达到噪声控制目标。

3.2 噪声治理的基本方法

电厂噪声治理要根据不同噪声设备的声源特点，采取隔声、吸声、消声、阻尼、减振等综合治理措施，一般采用隔声作为主要治理措施。本设计主要采取的噪声治理工程措施有：封闭式隔声围护结构、隔声屏障、消声器、隔声结构内壁吸声处理、隔振降噪、阻尼降噪等。

4 方案设计

4.1 噪声控制目标

根据本项目环评要求，电厂营运期厂界执行GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》3类标准噪声排放限值见表3所列。

表3 工业企业厂界环境噪声排放限值

4.2 主要设计原则

1)采取治理措施后，满足噪声控制要求；

2)符合燃气发电厂安全和消防等相关规范；

3)噪声控制方案实施后应不影响设备的正常运行；

4)采用的噪声控制设备不影响生产设备的日常操作、维修及安全；

5)噪声控制设备外形与原设备系统协调，与厂区内周边景观协调；

6)结合本项目背景及特点进行针对性设计；

7)在满足上述要求的基础上尽量降低成本，提高经济性。

4.3 全厂噪声治理设计方案

4.3.1 噪声控制方案

根据本工程总平面布置方案和电厂周边地形条件，本方案将厂区内噪声源划分为主厂房区域、余热锅炉区域、机力塔区域、变压器区域、增压站区域及辅助厂房区域。根据计算机软件模拟结果，本方案针对各噪声源区域对厂界的影响情况，分别对各区域采取相应降噪措施。本方案声场模拟预测均已代入地形数据并按最不利情况考虑，预测模拟图中隐去地形数据。全厂噪声治理设计方案示意图，如图2所示。

图2 全厂噪声治理设计方案示意图

4.3.2 主厂房区域

噪声治理措施实施之前的主厂房区域噪声声场模拟图，如图3所示。

图3 降噪前主厂房区域噪声声场模拟图

主厂房设计降噪措施如下：

1)主厂房在东侧、西侧、北侧墙体的外墙板内增加轻质多层复合吸隔声结构，含外墙板整体计权隔声量不小于35 dB(A)，降噪系数不小于0.8，如图4所示；

2)主厂房外墙进风口设置进风消声器，插入损失不小于20 dB(A)；

3)主厂房屋顶风机设置排风消声器，插入损失不小于23 dB(A)；

4)主厂房外墙门窗位置处设计采用隔声门窗。隔声门计权隔声量不小于30 dB(A)，隔声窗计权隔声量不小于35 dB(A)；

5)主厂房孔洞缝隙采用隔声封堵措施，避免漏声导致隔声效果下降。

图4 复合吸隔声墙体效果图

4.3.3 余热锅炉区域

噪声治理措施实施之前的余热锅炉区域噪声声场模拟图，如图5所示。

图5 降噪前余热锅炉区域噪声声场模拟图

电厂余热锅炉室外露天布置于主厂房西南侧，锅炉配套燃气模块与锅炉辅助间分别处于锅炉本体两侧，锅炉本体及辅机水泵、蒸汽管道阀门及顶部汽包等设备工作时产生的噪声对周围环境构成一定影响。对本区域设计降噪措施如下：

1)锅炉顶部汽包：

余热锅炉顶部汽包层四周设置吸隔声板，计权隔声量不小于35 dB(A)。吸隔声板上设置隔声门、隔声窗和消声通风系统。隔声门计权隔声量不小于30 dB(A)，隔声窗计权隔声量不小于35 dB(A)；消声器插入损失不小于20 dB(A)；

2)余热锅炉烟囱消声器：

余热锅炉烟囱安装烟囱消声器，保证烟囱出口噪声值小于70 dB(A)；

3)过渡段：

燃机水平过渡段进行吸隔声围护，计权隔声量不小于35 dB(A)；

4)前置模块及燃机进风口：

锅炉区域南侧厂界外地面标高低于厂内地面标高，沿南厂界设置护坡和挡墙，挡墙顶部与厂内道路之间设置围栅。由于锅炉区域噪声源较多且发声位置较高，且围栅无隔声效果，结合地形考虑，拟沿南厂界自前置模块南侧至锅炉辅助间南侧设置6 m高隔声屏障，全长约53 m。声屏障计权隔声量不小于35 dB(A)，降噪系数不小于0.8。

本工程燃机进气口位于地面且布置在厂区中部，对厂界噪声的影响小于进气口位于主厂房屋顶的布置方式，本方案在锅炉区域南侧在厂界处设置了6 m高隔声屏障，因此无需对燃机进风口单独采取其他降噪措施。

4.3.4 机力塔区域

噪声治理措施实施之前的机力塔区域噪声声场模拟图，如图6所示。

图6 降噪前机力塔区域噪声声场模拟图

为降低机力塔噪声对厂界的影响，本项目机力冷却塔布置在厂区中部，但机力塔噪声源强较高，仍需重点治理。

1)机力塔进风口：

机力塔两侧进风口安装进风消声器，近南厂界的4座冷却塔进风消声器插入损失不小于20 dB(A)，另3座冷却塔进风消声器插入损失不小于18 dB(A)，阻力损失不超过50 Pa。进风消声器外框架和墙板采用钢结构。进风消声器两端设置隔声门，计权隔声量不小于30 dB(A)；

2)机力塔排风口：

机力塔电机平台四周设置混凝土墙体，高度为6 m。电机平台通道处设置隔声门，计权隔声量不小于30 dB(A)。

4.3.5 变压器区域

噪声治理措施实施之前的变压器区域噪声声场模拟图，如图7所示。

图7 降噪前变压器区域噪声声场模拟图

在变压器区域设置U型隔声屏障，隔声屏障高度为8 m。声屏障计权隔声量不小于35 dB(A)，降噪系数不小于0.8。

4.3.6 增压站区域

噪声治理措施实施之前的调压站区域噪声声场模拟图，如图8所示。

本工程天然气增压站北、东、南三侧设有高2.2 m实体围墙，西厂界外地面标高高于厂内地面标高，西侧厂内道路外为边坡，结合地形考虑，拟在增压站西侧沿厂内道路设置6 m高隔声屏障，长约70 m。声屏障计权隔声量不小于35 dB(A)，降噪系数不小于0.8。

图8 降噪前调压站区域噪声声场模拟图

4.3.7 辅助厂房

辅助厂房包括循环水泵房、锅炉辅助间、空压机房和柴发间、化学水处理车间等，针对辅助厂房采取的降噪措施为：

1)辅助厂房外墙设置隔声门、窗，隔声门计权隔声量不小于30 dB(A)，隔声窗计权隔声量不小于35 dB(A)；

2)辅助厂房外墙面通风口设置消声器，插入损失不小于20 dB(A)。

4.3.8 其他

新建燃气电厂部分厂界设置2.2 m高实体围墙。同时，厂区拟设计绿化面积1.17 hm2、绿化系数为18.8%，利用绿化降低噪声。

4.4 吸声材料的选择

本噪声治理工程设计采用的轻质多层复合吸隔声结构、声屏障板、吸隔声围护、各类消声器等主要噪声治理设施的结构基本是以镀锌孔板或铝合金孔板、镀锌板或彩钢板、镀锌板骨架作为支撑和护面材料，配以吸声材料。如典型的声屏障板结构组成为：1.5 mm镀锌钢板+离心玻璃棉(无碱憎水玻璃布包裹)+1.0 mm镀锌孔板+1.2 mm镀锌板骨架，屏障板总厚度不小于100 mm。消声器根据工作环境可采用铝合金和镀锌钢板结合的支撑、护面材料配以吸声材料和铝合金导流板。因此吸声材料的选择尤为重要，考虑到电厂高温、高湿等恶劣环境，必须选择阻燃、无毒、性能稳定的材料，本设计考虑选择吸声性能优良、密度小、耐久性强的吸声材料。根据研究分析，离心玻璃棉是用于大型电厂降噪工程最佳的吸声材料之一，所以本设计选用离心玻璃棉作为主要的吸声材料。

本降噪工程目前随着主体工程在同步开展施工，随着主体工程的设计深化，降噪工程的方案和工程量均会随之进一步优化和完善

表4 治理后厂界噪声预测结果

5 结语

本设计案例是新建电厂噪声治理工程，降噪设计应尽量提前介入，加强与主体工程设计的配合，互相提出优化设计的意见，充分利用与主体工程同步设计的优势，在优化降噪工程的方案和造价的同时，获得最优的降噪效果，并将降噪设施对电厂运行的影响降到最低。项目现场地形起伏较大，主体工程部分厂界由于内外地形高差设有挡墙或护坡。降噪工程设计应充分考虑噪声的传播方向，利用厂界内外地形高差对噪声传播的抑制作用，即利用地形和声源的指向性降低噪声，优化降噪工程的方案和造价。

上海中广通环保科技有限公司是一家专业噪声治理公司，致力于解决各类工业及商业领域设备噪音问题，提供一站式噪声治理解决方案，从踏勘检测到方案设计定制到声学产品加工生产到安装验收等全链路覆盖。针对各种电厂噪音治理可提供专业声学技术支持，承揽各大型发电厂噪音治理工程，专业解决电厂噪音治理、电厂噪声治理、电厂隔音降噪、发电厂降噪、发电厂噪音治理等问题。