發電廠雙曲線自然通風冷卻塔的噪聲治理

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降噪減振技術:隨著城市規模的急劇膨脹和城市建設的不斷發展，城市環境噪聲已經成為城市主要的環境污染因素之一。現代城市主要的噪聲污染源包括交通噪聲、工業噪聲、建筑施工噪聲和社會生活噪聲等，從影響程度和對居民與工廠工人的危害方面考慮，工業噪聲對人類的影響更為嚴重。

2005年杭州華電半山發電有限公司因廠區噪聲嚴重擾民而被國家環境保護總局強迫停機整頓。為此華電半山發電有限公司委托有關單位對該公司廠區進行了噪聲綜合治理。本文對華電半山發電有限公司3×390MW燃氣機組配套的2臺冷卻塔的噪聲治理情況予以介紹。

1 雙曲線自然通風冷卻塔的原理

發電廠的大型冷卻塔一般都是自然通風逆流式冷卻塔，這種冷卻塔的設計通常采用雙曲線型，塔體由鋼筋混凝土澆制而成，塔筒底部為進風口，用人字型柱、方柱或T型柱交叉支撐，是發電廠閉式循環冷卻水系統的關鍵設備之一。

發電廠汽輪發電機組凝汽器的出水經過循環水泵輸送至冷卻塔的中央豎井，再經過配水系統和噴濺裝置均勻分配到填料層，通過填料層后的水流大多變成了均勻分布的連續的滴狀，最后落入集水池并排出。與此同時，外界的冷空氣由進風口進入冷卻塔，冷空氣在冷卻塔的進風口和出口之間的壓差、內外溫差以及冷卻塔因特有的形狀而產生的壓差三者的抽力作用下，在上升過程中與下落的水滴直接進行熱和質的交換，熱水的一部分熱能被冷空氣帶走，同時一部分熱水蒸發成蒸汽而隨空氣一同排出，熱交換和質交換的最終結果是熱水的溫度下降，經過循環再次進入凝汽器。雙曲線自然通風冷卻塔工作原理見圖1。

2 冷卻塔淋水噪聲產生機理及特性

自然通風冷卻塔的噪聲主要是下落的水流沖擊水面產生的淋水噪聲（即水落到集水池時產生的聲音），噪聲通過冷卻塔下部的進風口傳出。整個過程是高處的冷卻水在重力的作用下將勢能轉化為動能，當下落到與集水池里的水撞擊時，其中一部分動能便轉化為聲能進行傳播。聲能的大小與淋水密度、水的降落高度成正比，也與塔內的通風速度有關，因為向上的氣流會減小水滴的降落速度。冷卻塔水落聲的頻譜特性與冷卻塔集水池的水深有關，水池水越深，水落聲的低頻成分越強，噪聲傳得越遠。

杭州華電半山發電有限公司的2臺雙曲線自然通風冷卻塔，高度均為80m，淋水面積為5500m²，進風口高度為7m。1#冷卻塔距西廠界30m，距附近居民住宅約80m，1#、2#冷卻塔距北廠界40m。

技術人員對現場進行了調研，對聲源近場、廠界和敏感點分別進行了詳細的測試。測試儀器型號為BSWA801噪聲與振動分析儀，精度等級為I級，在鑒定合格使用有效期內；氣象條件為無雨、無雪，風速不大于5.5m/s。

（1）根據實測，華電半山發電有限公司2#冷卻塔近場噪聲主要集中在中高頻成分（見表1），但隨著傳播距離的增大，其低頻成分亦不能忽略。