文_王五清 贺元启 苏宏兵

1 北京太阳宫燃气热电有限公司 2 上海新华净环保工程有限公司

某燃气热电厂位于北京城市中心区域，电厂附近存在多个高层住宅楼，居民楼高度约为100m，与电厂主厂房最近水平距离约130m。电厂邻近居民楼为高端住宅，所在声环境区划分属于1类标准。

该电厂为一套780MW“二拖一”燃气-蒸汽联合循环发电机组，年发电量35亿千瓦时，供热面积1000万平方米，供热区域40平方千米，占地9公顷。电厂在建设时已采取了非常充分的综合降噪措施，对主要噪声源采取紧身封闭降噪厂房设计，厂界噪声排放满足Ⅰ类厂界噪声标准要求。由于电厂临近居民住宅为高层建筑，周边城市主干道交通产生的环境噪声对高层敏感点住户贡献已达到55dB(A)，但厂区仍有部分高处室外噪声对厂外高层建筑住户产生一定影响。经过专业技术人员采用声像仪进行声学分析诊断，确认影响的主要噪声源为：燃机进风口及其风道、燃机罩壳排气风机排口、天然气增压站屋顶风机、天然气前置模块。之后对这些声源进行了治理，噪声治理工程获得较显著降噪效果，顺利解决了噪声扰民问题。

1 噪声源识别与噪声源特征

声相仪利用声学、电子学和信息处理等技术，将声音变换成人眼可见的图像，常用于车辆、轮船、飞机设备等强机械信号的噪声监测和故障诊断。利用声相仪对电厂厂区辐射声源进行识别，如：燃机压气机进气风道、天然气前置模块、燃机罩壳冷却风机出口等处。同时，我们在燃机进气系统入口处及风道外进行了噪声声压级测量，测试数据见表1所示。根据测试结果，进气口及进气风道外壁噪声值都很高，且进气风道外壁噪声值远高于进风口噪声；进气口及进气风道外壁均在1600Hz、3150Hz处存在明显的噪声峰值。对噪声频谱进行A计权后发现，进气系统噪声随着频率增高而增大，噪声主要集中在1000～8000Hz频率范围内，呈非常明显的高频特性。

表1 噪声测试数据表

电厂邻近敏感点高层住宅窗外1m噪声频谱如图1所示。窗外除了受到电厂噪声影响外，还受到附近多条道路交通噪声影响，但从现场人的主观感受仍能非常明显听到高频单频噪声；同时，从A计权后敏感点噪声频谱曲线仍可看出，噪声主要集中于1000～4000Hz范围内，与燃机进气系统噪声频谱相吻合。

图1 邻近高层住宅楼窗外噪声频谱曲线

根据测试数据分析，燃机进气口及其风道是影响该居民楼高层的主要噪声源，且其噪声在1600Hz、3150Hz处存在明显峰值。综合声相仪测试结果，以及噪声源近场与敏感点建筑噪声频谱对照分析，最终确定对附近敏感点高层住宅产生影响的电厂主要噪声源为燃机进风口及其风道。同时，厂房屋顶高处的燃机罩壳排气风机噪声、前置模块顶部敞口噪声进一步叠加影响了该敏感点噪声。

2 噪声模拟分析

为了更准确精准分析和量化各声源对噪声敏感点的影响，采用专业声学软件SoundPLAN进行进一步模拟分析，并根据计算结果指导噪声控制方案的设计。根据模拟分析结果，燃机进风口与风道噪声贡献量为52.0～53.8dB，其中燃机进风口对居民高层噪声贡献为45.4～47.6dB，燃机进风风道与变径处对居民高层噪声贡献为50.9～52.6dB；前置模块对居民高层噪声贡献为45.0～50.0dB；燃机罩壳冷却风机出风口对居民高层噪声贡献为52.1～54.3dB。根据计算，3个噪声源的噪声叠加影响后传播到高层居民楼窗外噪声为55.6～57.3dB(A)。

3 噪声控制设计与措施

根据分析，进气口与进气风道噪声来自于燃机本体，传播途径包括进气风道壁面固体声（振动）与空气声传播。进气风道为5mm厚钢板，其自身空气声隔声量已经很大，但自身阻尼很小，因此在燃机高强噪声激励下仍会因为振动而辐射出强烈噪声。由于燃机进风系统处于燃机厂房屋顶，厂房立柱荷载裕度有限，对采取降噪措施增加的荷载严格限制，设计最终确定选用进气风道阻尼隔声包扎的措施，进气口外由于厂房立柱荷载及已有隔声屏障之间空间限制不再采取措施。进气风道直段及变径部分采用“阻尼喷涂+吸声层+金属防护面层”的方式，通过阻尼与隔声共同作用降低噪声。在燃机进气风道变径底部利用已有大型钢梁为基础，在管道外轮廓边缘底部设置3面（左侧、右侧、前面）围合的隔声围护结构。

燃机罩壳排气风机排口处在锅炉厂房顶部室外，在排口设置阵列式消声器，消声器设计消声量IL≥25dB；阻力损失＜140Pa。前置模块区域厂房顶部敞口且临近厂界，根据测试分析确定产生强烈噪声的部位为产生气流节流的调节门及其管道，故此将此调节门移到已采取降噪建筑结构的余热锅炉厂房内，减少此区域室外噪声泄露。

4 噪声控制工程效果

采取噪声治理措施后，对主要治理声源的近场噪声及敏感点住宅噪声进行再次检测及对比分析。根据实测结果，治理后进气风道壁面噪声总声压级减低了15～16dB(A)，其中峰值频率1600Hz噪声降低14～15dB，第二峰值频率3150Hz噪声降低了21dB，治理后噪声已得到非常大的改善。燃机进风口由于受到现场条件限制未采取降噪措施，但是由于风道外增加阻尼作用，进风口处噪声也略有所下降，改善量约为4dB(A)，1600Hz峰值处噪声约降低3dB，3150Hz峰值噪声降低8dB，2000～8000Hz噪声均有一定程度降低。同时根据实测结果，燃机罩壳排气风机噪声在治理后噪声总声压级也减低了26.7dB(A)，各频带噪声都得到明显改善。

治理后敏感点高层居民楼屋顶1600Hz与3150Hz的峰值频率噪声已经消失，总计权声压级已从近60dB(A)降低到邻近交通干道为主要噪声源的区域环境噪声值55dB(A)。

5 结语

本案例采用声相仪进行噪声源分析，结合噪声源近场与附近敏感点的噪声频谱，准确识别出电厂主要影响噪声源，并重点针对燃机进气口管壁振动辐射噪声特点采取阻尼隔声降噪措施。通过对影响噪声源进行针对性噪声治理，取得非常明显的降噪效果，显著改善电厂周边敏感点声环境质量，解决了邻近高层住宅电厂噪声扰民问题，可为其他同类型项目提供有益借鉴。