电厂柴油发电机降噪案例
一、项目背景
电厂发电机房内有800kw柴油发电机若干台和700kw柴油发电机若干台。机组运行时现场多个点测得平均噪声高达97.6dB(A),对作业人员的身体健康的危害风险很大。受业主委托,我们对现场进行了勘察,并根据实际情况设计了可行的降噪方案,达到业主的要求。
二、噪声源分析
柴油发电机噪声是由多种声源构成的复杂声源。按照噪声辐射方式,它可分为空气动力噪声、表面辐射噪声和电磁噪声。按照产生的原因,柴油发电机表面辐射噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声。
1、空气动力噪声是由于气体的非稳定过程,即由气体的扰动以及气体与物体的相互作用而产生的柴油发电机噪声。直接向大气辐射的空气动力噪声,包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声。
2、电磁噪声是由发电机转子在电磁场中高速旋转产生的柴油发动机组噪声。
3、将活塞对缸套的撞击和运动件的机械撞击振动而产生的柴油发动机组噪声称振动噪声。
总结:经现场勘察测量,空气动力噪声为柴油发动机组噪声的主要噪声源,振动噪声为次要噪声源,因此针对空气动力噪声和振动噪声来设计方案。
三、解决方案设计
噪声治理措施:
1、容许偏差设计原则
我们大量的工程实践得知,随着设备的使用年限增加,设备老化,噪声会增大。同时噪声频谱可能因为安装条件与运行工况不同而变化。因此,我们在设计方案中的降噪值要有一定的容许偏差值,技术手段要有一定的覆盖范围,这样才能确保降噪目标的实现;
2、针对性原则
我们面临的主要是以中高频为主的宽频噪声,所以在噪声治理时必须采取具有针对高频隔声的特点,所有治理结构及部件必须对低频噪声具有较好的降噪量,这样才能取得较好的效果,否则事倍功半;
3、经济适宜性原则
通过分析各噪声源及其在噪控措施实施后对目标敏感区域的贡献值进行排序,对高贡献值噪声源进行重点处理,在保证隔音工程各目标实现的前提下把工程投入控制到最小。而采用的工艺手段应该追求技术先进和工艺成熟相结合的方法。
4、综合治理原则
要根据不同噪声的特征采取进行针对性的治理措施,并须对整个区域内的所有设备做整体综合治理,只对某台机组治理,是远远达不到所要求的效果,不同的声压级别都要采取治理,因为最大噪声源治理后,次噪声源就显得突出明显了,它同样存在噪声污染,这是治理中的值得注意的另一个难点。
常用噪声控制措施的原理及应用如下所示:
针对现场的发电机机组都是有规律整齐地排列,并且每台发电机机组都有单独的机房。又因现场噪声以空气动力噪声为主,振动噪声为辅助,拟采取每台发电机机组设计吸声墙体和安装进排风消声器,每台机组进行减振处理的方案。
5、方案设计
1)吸声墙体设计
800kw柴油发电机和700kw柴油发电机尺寸均长为5m、宽为1.8m、高为2.5m。
800kw柴油发电机机房为左L型,机房长为9.6m,宽为7.5米,高为5米。根据经济适宜性原则,主要针对柴油机区域进行吸声墙体设计(如图1所示)。吸声墙体材料为1.0mm自压龙骨+50/100mm32k防潮离心玻璃棉+无碱玻纤布+1.0mm镀锌丝网。同时把机房开关门换成高双开隔声门。
700kw柴油发电机机房为双单间型机房,安装柴油发电机一间的尺寸长为6.85米,宽为3.52米,高为5米。根据经济适宜性原则,主要针对安装柴油发电机的一间进行吸声墙体设计(如图二所示)。吸声墙体材料为1.0mm自压龙骨+50/100mm32k防潮离心玻璃棉+无碱玻纤布+1.0mm镀锌丝网。同时把单间门换成高甲级防火门,内壁安装吸声结构。
隔音罩整体为模块组合式结构,将整体分为四部分。主要由吸隔声板及钢支架组成,在现场连接组成隔音罩本体,安装拆卸方便,简单。隔音罩各部分间采用扁铁与螺丝连接固定,间距800mm,框架底部采用角铁定位。
2)消声器选用
为确保发电机的正常工作和散热,两类机组都在进风口高进风消声器,在出风口安装高排风排烟阻抗复合型消声器。高进风消声器具有:a.进风面积最大,b.风阻小,c.消声频谱宽,d.维护方便等优点。阻抗复合消声器是既有吸声材料,又有共振器、扩张室、穿孔屏一类滤波元件的消声器,是对低、中频有效的抗性消声器和对高频有效的阻性消声器的综合,在宽阔的频率范围内能得到良好的消声效果。
3)减振设计
在柴油发动机机组振动明显的地方贴阻尼材料,减少振动产生的噪声。对通风管道进行改造,将硬连接改成软连接,减少刚性连接。
四、噪声治理效果验收
柴油机组正常工作,并关上设备门房窗,现场验收测得降噪量达25dB(A),满足降噪需求。