瓦斯发电站噪声控制设计方案降噪.docx
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瓦斯发电站噪声控制设计方案降噪
XX公司瓦斯发电站噪声控制工程
设计方案
一、项目由来
发电机组在工作过程中，噪音很大，源强噪声峰值可达110dB（A），影响周边环境，同时严重影响值班操作人员的工作环境。
唐山矿瓦斯电站所处区域—南湖作为新的旅游景观区，环境优雅、安静是基本的要求。
因此在电站建设过程中，采用有效的手段对其带来的环境负面影响予以消除，是十分必要的。
唐山矿业分公司领导十分重视环境保护工作，委托我单位对该瓦斯发电站进行噪声治理设计。
通过可靠的治理途径，达到电站正常工作的同时净化、美化、亮化环境。
二、工程概况
XX公司在XX投资建设瓦斯发电站。
在建设之初，分公司领导既考虑了资源综合利用，同时考虑项目投产后伴随产生的噪声污染问题，发电站瓦斯泵房安装2台40m3/min瓦斯泵和2台100m3/min瓦斯泵，发电机房安装4台500kw发电机组。
瓦斯发电站北临唐胥路（南外环），西临岳各庄路，其余两侧均为唐山矿业分公司所属生产单位，按中华人民共和国国家标准《声环境质量标准》GB/3096-2008划分，北侧执行4a声环境功能区，其余厂界执行了2类声环境功能区。
三、设计依据
1、声环境标准
《声环境质量标准》GB/3096-2008
2类区标准：
昼间60dB（A），夜间50dB（A）
4a类区标准：
昼间70dB（A），夜间55dB（A）
2、声厂界排放标准
《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB/12348-2008
2类噪声排放限值：
昼间60dB（A），夜间50dB（A）
4类噪声排放限值：
昼间70dB（A），夜间55dB（A）
3、类比资料
2009年8月16号经现场调研，沈阳宏凌三矿瓦斯发电站共有8台瓦斯发电机组，发电机组型号为500GT1-3KW，功率500kw，共有2台瓦斯泵，电机型号为YB630M2-6，额定功率为900kw。
沈阳宏凌三矿瓦斯发电站检测结果如下：
、瓦斯发电机房：
1dB（A）；
2频谱分析：
中心频率Hz
63
125
250
500
1K
2K
4K
8K
声级dB
换热器2m处温度75±1℃，车间总体温度40±2℃左右
、控制室：
dB（A）
室内温度40±℃（主要由电器设备散热所致）
、瓦斯泵房
瓦斯泵房有2台瓦斯泵
1dB（A）；
⑵频谱分析：
中心频率Hz
63
125
250
500
1K
2K
4K
8K
声级dB
62.7
室内总体温度45℃
4、噪声背景实测值
西厂界昼间76.4dB（A）北厂界昼间dB（A）
北厂界dB（A）
注：
此监测数据由唐山市环保监测站于2009年8月5日测得。
四、设计原则
1、在保持现有设备主体不变的情况下，保证噪声控制工程达标。
2、通过噪声控制工程，既保证噪声控制达标又保证机房室内温升不超过环境温度5℃。
3、噪声控制工程同时兼顾发电站整体美观，与南湖环境协调。
五、设计方案
采用以下噪声控制工艺：
1、利用瓦斯泵房、发电机房墙体作为隔声墙。
2、为了不影响采光，将窗户做成隔声窗。
3、现有门做成隔声门。
4、为了降低室内混响声，提高墙体隔声量，增加室内吸声结构。
5、瓦斯泵房、发电机房做过隔声处理后，门窗封闭，通风换气效果差。
为进行空气调节，如温度、湿度等，车间需设空调消声系统。
空调消声系统采用强制通风，设置房间空调消声器、防爆轴流风机、房间出风消声器等。
（一）、瓦斯泵房
瓦斯泵房噪声主要由空气动力性噪声，电动机的电磁噪声以及机械性噪声。
空气动力性噪声是通过排气管和贮气罐向外辐射的，故排气噪声与排气管的壁厚、长度及有无弯曲部分等因素有关，生产工艺设计合理确定这些参数，能有效地降低噪声。
瓦斯经瓦斯泵加压后，瓦斯管道及贮气罐外壳将辐射出强烈的噪声即结构噪声。
控制方法是利用材料阻尼，即在金属结构上涂喷一层阻尼材料，使振动能量转化为热能而耗散掉，抑制振动减小噪声。
阻尼层共5层，厚度10mm，材料为沥青、毛毡和玻纤布，基层板和阻尼层组合的损耗因子
=
式中
----基层板与阻尼层组合的损耗因子；
----阻尼材料的损耗因子；
----基层板的弹性模量（Pa）
----阻尼材料的弹性模量（Pa）
----基层板的厚度（mm）
----阻尼材料层的厚度（mm）
经查表计算增加阻尼层后，噪声消减量19.7dB。
瓦斯泵房隔声有两部分组成，一部分是空气声的隔绝，另一部分是固体声的隔绝。
其中固体声的隔绝主要由瓦斯泵进出口安装挠性接头来控制，空气声的隔绝主要由隔声门窗、砖混墙体来控制。
1、瓦斯泵房隔声
（类比资料）
瓦斯发电站西厂界夜间噪声执行标准按《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB/12348-2008Ⅱ类标准即夜间厂界标准50dB。
瓦斯泵房距西厂界20m，噪声距离衰减△L=L1-L2=20lgr2+8
经计算瓦斯泵房噪声距离衰减为dB。
则瓦斯泵房整体隔声量不小于为32.6dB（考虑保险系数5dB）。
瓦斯泵房墙体为370厚砖墙（两面抹灰），平均隔声量为53.4dB，其墙体为370mm砖混结构，其房顶及高低跨为轻钢结构。
保温彩钢板面密度m1=10kg/m2dB，远不能满足隔声要求，采取控制工艺：
在保温彩钢板内间隔320mm处安装25mm厚高密度板（纤维板），高密度板以C160悬挂支撑，高密度板的面密度m2=kg/m2，高密板与彩钢板之间的空气层用玻璃纤维充填，形成夹气双层隔声结构。
双层结构的隔声量
=13.5lg（m1+m2）+13+△R
式中R、
----分别表示隔声量和平均隔声量（dB）；
m1、m2----分别代表双层结构的面密度（kg/m2）
△R----附加隔声量（dB），此值与夹气层空气（或充填玻璃纤维）厚度有关
经查表计算增加夹气隔声层后，组合墙体隔声量为dB。
瓦斯泵房所有轻钢墙体和房顶均采用此工艺。
2、孔洞和缝隙对隔声的影响
考虑到瓦斯泵房车间有各种管道和下水沟，不可避免留有空洞或缝隙，影响墙体的整体隔声量，影响值（透声系数）
式中
----组合墙体的平均透声系数；
、
----组和墙体各构件的透声系数；
、
----组合墙体各构件的面积。
经计算洞口和缝隙造成瓦斯泵房隔声量减少1.3dB。
去除孔洞和缝隙对隔声的影响后组合墙体平均隔声量4dB。
3、吸声降噪
当室内声源发出声波后，碰到室内各表面多次地反射，形成混响声。
室内混响声的强弱与室内壁面对声音的反射性能密切相关，壁面材料的吸声系数愈小，随声音的反射能力愈大，混响声也愈强，噪声源的噪声级就提高得愈多。
当在室内壁面饰以吸声材料和吸声结构，在空间设置吸声体或吸声屏，那么，噪声碰到吸声材料后，一部分被吸掉，使反射声能减弱，工作人员仅能听到从声源发出经过最短距离到达的直达声和被减弱的反射声，这时总的噪声级就会降低。
在轻钢墙体增加隔声结构后以及砖混墙，墙体内表面增加吸声结构。
根据类比频谱分析（沈阳红凌三矿瓦斯泵房），轻钢墙体吸声结构设计如下（从内到外）：
1mm铝塑穿孔板+钢龙骨+双层玻纤布+吸声棉+双层玻纤布+木龙骨+15mm硅铝板（防火）
说明：
1）、铝塑穿孔板穿孔率不小于30%：
2）、钢龙骨与铝塑穿孔板板配套；
3）、木龙骨断面尺寸100×40，木龙骨刷3遍防火漆。
轻钢墙体吸声结构的吸声系数α0
材料名称
厚度（cm）
容重（kg/m3）
各频率的吸声系数
说明
125Hz
250Hz
500Hz
1000Hz
2000Hz
4000Hz
超细玻璃棉+硅铝板
10+15
25+45
砖混墙体吸声结构设计如下（从内到外）：
1mm铝塑穿孔板+钢龙骨+双层玻纤布+吸声棉+双层玻纤布+木龙骨
说明：
1）、铝塑穿孔板穿孔率不小于30%：
2）、钢龙骨与铝塑穿孔板板配套；
3）、木龙骨断面尺寸100×40，木龙骨刷3遍防火漆。
砖混墙体吸声结构的吸声系数α0
材料名称
厚度（cm）
容重（kg/m3）
各频率的吸声系数
说明
125Hz
250Hz
500Hz
1000Hz
2000Hz
4000Hz
超细玻璃棉
10
30
吸声处理前后平均降噪量△La=10lg
式中
----表示吸声处理后房间内的平均吸声系数；
----吸声处理前房间内的平均吸声系数
经查表计算瓦斯泵房内吸声降噪量为9.5dB。
4、隔声门窗
根据等透射量原理，即要求透过墙体的声能大致与透过门窗的声能相同，用公式表示为τ墙S墙=τ门S门=τ窗S窗
式中τ墙、τ门、τ窗----分别为墙、门、窗的透声系数；
S墙、S门、S窗----分别为墙、门、窗各构件的面积（m2）
推导公式：
R门=R墙+10lgS门/S墙
R窗=R墙+10lgS窗/S墙
式中R墙、R门、R窗----分别为墙体和门（窗）的隔声量（dB）；
S墙、S门、S窗----分别为墙体和门（窗）的面积（m2）
经计算门的隔声量为29.4dB，
窗的隔声量为33.8dB。
5、瓦斯泵房空气调节
瓦斯泵房经隔声处理后，房间密闭，不能形成空气流通，房间内空去将恶化，需安装强制通风以进行空气调节。
通过噪声控制工程，既保证噪声达标又保证机房室内温升不超过5℃。
房间换气次数按36次/时设计
瓦斯泵房容积2000m3
共需总换风量72000m3/h
风机型号选择B03-11№6
风机参数：
主轴转数1500转/分
风量12000m3/h
电机功率kw
共需轴流风机台数6台
房间空调消声器9台
房间出风消声器6台
配套房间空调消声器及采用阻抗复合型消声器，其消声量为△L1=
式中h----气流通道高度（m）；
n----气流通道的个数；
L----消声器的有效长度（m）；
----消声系数（dB）
b----气流通道的宽度（m）
△L2=10lg［1+
（m-
）2sin2kl］
式中△L2----消声量（dB）
m----扩张比，m=
;
k----波数，由声波频率决定，k=
=
，m-1
l----扩张室的长度（m）
经查表计算房间空调消声器及房间出风消声器消声量为dB。
6、设备材料明细表
序号
名称
规格
数量
消声量
dB
隔声量
dB
备注
1
房间空调消声器
1000×500×2000
9台
2
隔声门
M-1
1200×2400
1套
防音门、防静电帘
M-2
1500×2400
2套
防音门、防静电帘
M-3
3600×3600
1套
防音门、防静电帘
M-4
1000×2100
2套
防声门
MC-1
2700×2400
1套
半玻门
3
隔声窗
C-1
1500×1500
24套
C-2
1800×1500
1套
双层大玻璃间距100
C-3
1500×750
6套
4
防爆轴流风机
B03-11№6
6台
5
房间出风消声器
CK-V
6台
6
控制箱
1台
7
吸声结构
m2
8
吸隔声结构
m2
9
阻尼层
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