燃气分布式能源站降噪治理

燃气分布式能源站降噪治理

焦曼丽

（上海艾能电力工程有限公司上海市200023）

摘要：燃气分布式能源站属于清洁性能与环保性能较强的供能系统，是我国当前比较倡导与普及的一种新型清洁能源利用模式，具备良好的节能减排效果。由于燃气分布式能源站与用户端设置相距较短，与常规的发电厂或者热电厂相比，对于噪声控制技术要求更加严格。针对于此，文章主要以燃气分布式能源降噪治理为研究对象。结合燃气分布式能源站噪声源特点，提出科学、合理的治理措施，尽量在不影响生产运行的条件下，满足降噪治理要求，确保燃气分布式能源站合理运行。

关键词：燃气分布式能源站；噪声问题；治理措施；消声器；

前言：随着全球矿物资源大量开采与日益消耗，传统能源逐渐面临枯竭问题，并且，传统矿物资源在开采运输过程和利用环节对环境造成的破坏更是成为我国可持续性发展的巨大障碍。因此，如何才能改善能源消费结构和减少环境污染成为当前的重要议题。我国计划至2020年，单位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40-50%，节能提高能效贡献率需达到85%以上。燃气分布式能源系统正是在此背景下出现的一种能源利用率高、环境友好的供能方式。我国在“十二五”规划纲要中明确提出了大力推广分布式能源系统应用的要求；国家发展和改革委员会更是下发了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》（发改能源2011－2196号），各级地方政府纷纷出台相关配套政策，鼓励快速发展燃气分布式能源项目。本文主要以燃气分布式能源站为例，结合具体问题进行合理分析，以供参考。

1燃气分布式能源的噪声源分析

1.1燃气内燃机主机房的噪声

燃气内燃机组作为燃气分布式能源站的主要动力源，噪声主要来自：①内燃机组本体的噪声—大约在85-92dB（A）；②进风口噪声—大约在80-85dB（A）；③罩壳通风机噪声—大约在80-85dB（A）；④辅助设备噪声—循环水泵85-90dB（A）、机房通风机80-85dB（A）[2]。燃气内燃机组噪声的主要特点是声源多、频带宽、主要集中在中低频区，传播远、衰减慢。

1.2余热锅炉区域噪声

余热锅炉一般以高温烟气或者高温水作为输入，制备出蒸汽后通过吸收式冷水机组的转化为系统提供冷冻水，噪声主要包括：①余热锅炉本体的噪声—大约在75-85dB（A）；②余热锅炉烟囱—大约在80-85dB（A）；③循环水泵85-90dB（A）[2]。余热锅炉噪声的主要特点是声压级小、辐射面积大。

1.3机力通风冷却塔区域噪声

冷却塔噪声主要包括：冷却风扇噪声、空气动力噪声和淋水噪声等—大约在80-85dB（A）[2]。冷却塔噪声的特点是声源面积大、频带宽，且风机噪声与淋水声相互叠加，噪声在全频带强度均较强。

2燃气分布式能源的噪声排放标准

根据我国《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）以及《声环境质量标准》（GB3096-2008）的规定，燃气分布式能源站执行3类标准，其应满足的噪声排放限值为：昼间应不大于65dB（A），夜间应不大于55dB（A）。

3国内燃气分布式能源站降噪治理现状与治理难点

3.1治理现状

国内关于燃气分布式能源站的降噪治理进程已经经历了多年的发展历史，基本上形成系统性的技术体系。然而，我国降噪治理技术尚未达到先进国家水平，相关技术措施仍处于不完善状态当中。最重要的是，国家相关部门对于重大环境噪声问题的研究力度较为薄弱，与我国基本国情不相符。根据实践经验来看，国内燃气分布式能源站降噪治理仍旧存在较多隐患问题，未达到规定标准。究其原因，主要是因为噪声污染控制技术的相关服务较少，以及技术力量整体不高等。针对于此，我国燃气分布式能源站的技术研究人员必须夯实自身的工作力量，确保降噪治理措施得以贯彻与落实，规避隐患问题。

3.2治理难点

分布式能源站与国内燃气电厂的降噪治理措施大体相同，主要针对布置在室内的噪声源设备进行综合治理。结合以往的经验来看，多采用降噪厂房治理措施解决噪声问题。一般来说，降噪厂房主要以墙体、屋面板等主体位置为主要的降噪处理区域。与此同时，技术人员还需要对门窗、通风消声装置进行合理优化，确保主体结构与厂房整体隔声量相匹配。通常治理的难点往往集中于机力通风冷却塔当中，相较而言，机力通风冷却塔具备的噪声级别较高，难以消除。目前，我国在机力通风冷却塔的降噪处理方面多采用设置消声器的方法进行解决。除此之外，燃气分布式能源站其它结构部分也存在噪音过大的问题，需要技术人员采取科学、合理的技术规避噪声污染问题，取得预期的治理效果[3]。

4关于燃气分布式能源站降噪治理技术的相关分析

噪声控制技术主要从声源、传播途径以及个人防护等几个方面进行研究。本文重点阐明如何从声源处控制噪声问题，达到降低声源噪声辐射程度的效果。其次，致力于从传播途径上达到控制噪声排放的效果，如采取吸声、隔声等降噪治理技术等。将上述研究作用到燃气分布式能源站当中，可以起到较好的噪音治理效果，值得推广与普及应用。以下是本人结合相关经验，总结与归纳关于燃气分布式能源站降噪治理技术的具体措施与治理方法，以供参考。

4.1噪声控制的技术方法分析

结合上文分析的燃气分布式能源站的噪声特点，我们主要是采取以下四种方式进行降噪处理，分别为：一吸声；二隔声；三消声；四减振，其中隔声为主要的降噪治理方法，吸声、消声、减振，为次要方法。下面分别阐述该四种噪声控制方法。

4.2吸声技术与吸声材料

吸声技术：我们习惯把具备吸收高声能特性的材料或者结构，视为吸声材料或者吸声结构。一般来说，吸声技术涉及的主要原理为：将吸声材料或者吸声结构安置在燃气分布式能源站的房间当中，使吸声材料或者吸声结构有效吸收部分入射到房间内部的声能，降低其的反射声能。如此一来，接受者听到的声音往往只有直达声或者已被降噪处理的响声。利用这种方法可以大幅度降低燃气分布式能源站整体的噪声，达到预期的降噪治理效果。

吸声材料：纤维材料、泡沫材料、颗粒材料等。

纤维材料主要是由无数纤维状材料组合而成。根据性质的不同，我们可以将纤维材料分为有机纤维材料与无机纤维材料两种。其中，有机纤维材料主要以棉麻下脚料以及棉絮等为主，这部分纤维材料往往具备吸声性能良好的效果。值得注意的是，必须注意防火、防虫，确保最终的吸声效果[4]。

泡沫材料主要是由无数细微小孔高分子材料合成的一种新型材料。一般来说，泡沫材料多以泡沫塑料与泡沫橡胶为主。这部分材料往往多具备密度小以及热导率低的特性，应用成果良好。但是值得注意的是，这部分材料往往存在易老化与耐火性能较低的问题，稍有不慎，容易出现隐患问题。

颗粒吸声材料主要以多孔陶土砖、木屑石灰水泥为主。从某种程度上来说，颗粒吸声材料具备保温、防潮等特性，并兼备耐热、抗腐蚀等特性，往往多用于工程施工当中，取得的吸收效果可观。

4.3隔声技术

隔声技术主要是指利用构件将生源与接受者分离开来的一项降噪治理技术。结合实践经验来看，目前所应用的隔声技术有单层墙隔声技术、双层墙隔声技术、隔声间、隔声屏等。

4.3.1单层墙隔声技术

空气中传播的声波在遇到匀质屏蔽物的时候，往往会受到空气与固体介质之间的特性与作用，会在特定界面上发生反射与投射反应。究其原因，主要是因为空气与固体介质具备的阻抗效果存在较大区别。针对这一特性，我们可以考虑在降噪治理工程中采用具备上述特性的隔声技术，如单层墙隔声技术，达到降噪目的。

4.3.2双层墙隔声技术

从某种程度上来说，双层墙的隔声效果优于单层墙隔声效果。究其原因，主要是因为双层墙内部的空气层可以被当做连接双层墙的“弹簧”。涉及到的主要原理为：当声波入射到第一层时，会直接投射到空气层当中。空气层的弹性形变本身具备较强的减振效果，当声波传递到第二层时，声波作用已被严重削弱。如此一来，空气对声波具备的吸收作用，会使得声波反复在两层墙体之间发生发射动作。重要的是，多次反射使得声波大幅度削弱，达到有效隔声的目的。

4.3.3隔声间

分布式能源站在实际运行过程中，产生的噪声较高。为有效规避噪声问题对于员工身体的危害性与工作干扰，必须为员工营造一个较为安静的工作环境。具体措施可以为：将能源站内某些噪声排放力度较强或者比较显著的设备，尽量安置在局部空间当中，也就是我们所说的“隔声间”，深化降噪效果。因此，我们将这些由隔声构件组合而成、且具备高效隔声性能的空间视为隔声间。

4.3.4隔声屏

隔声屏主要作用于生源与接受者之间，起到阻挡声波传播的作用，进而达到降噪目的。一般来说，隔声屏多用于不封闭声源环境当中，具备封闭性特点。结合以往的实践经验，隔声屏于室内与户外皆取得较好的应用效果。举例而言，某些车间安置噪声较大的机械设备，无法直接采用隔声间或者隔声罩等设施，或者自身对于散热的要求较高。为满足上述条件，可以采取隔声屏进行直接处理。

4.4消声技术

消声器既可以让气体通过，又可以阻碍声能向外传播，具有较好的兼容效果。但是在实际应用过程中，消声器具备某些局限性，需要我们根据具体情况，选择合理的消声技术处理噪声问题。

消声技术可以分为阻性消声器与抗性消声器两种。其中，阻性消声器主要是将吸声材料放置在气体通过的管道当中。利用声波的传播特性，与多孔吸声材料之间所产生的摩擦力与粘滞作用，会将这部分声能转化成为热能，进而达到消声处理的目的。结合以往的经验来看，阻性消声器对于高频率噪声的消声效果尤为明显，低频率噪声略差一些，多作用在控制风机的进排气口处。

抗性消声器主要是利用声抗特性达到消声效果。在此过程中，不需要使用任何吸声材料。基本上作用于管道上接截面突变的管道位置处，也可作用于旁接共振腔当中。利用声抗匹配机理，将某些频率的声波进行处理，如在声阻抗突变过程中进行反射处理，取得最终的消声效果。从作用机理上来看，抗性消声器可以充当声学滤波器，并在消除低、中频率噪声方面，取得较大应用效果。

4.5阻尼减振降噪技术

阻尼减振技术主要是利用特殊配比的阻尼材料，刷涂在薄板隔声围护结构的隔声背板上，从而有效增加隔声结构的内阻尼，使通过隔声构件的动能转化为热能，从而减少了构件的振动。特别是低频共振时的隔声效果最佳。

5关于对燃气分布式能源站降噪治理的相关建议

针对燃气分布式能源站的噪声问题，本人建议从两个层面着手：一是对于新建和改扩建的分布式能源项目，噪声防治要遵守与主体工程同步设计、同时施工、同事投产使用的“三同时”原则，贯穿于建设各个阶段。二是对于已经建造完成的既有分布式能源站项目，其降噪工作要从项目立项开始，重新进行噪声评估，我们从事于燃气分布式能源站的工作人员最好强化自身的工作职责，贯彻与落实日常降噪治理工作内容。结合现有的降噪治理技术，解决当前燃气分布式能源站噪声问题。根据噪声源特点，积极选用合理的降噪治理技术，如选用消声技术、隔声技术等。与此同时，工作人员最好定期巡视车间等地点，检测设备运行过程中是否存在噪声问题。一经发现，必须予以及时处理。

结论：总而言之，燃气分布式能源站是现阶段国际与国内普遍应用、解决能源短缺问题，且具备高效性与环保性的冷热电三联供工程。在合理配置资源、优化资源应用效果与实现节能降耗目标方面取得重大突破，值得我们推广与应用。但是值得注意的是，分布式能源在输出方式上，往往多选择短距离输出方式。针对于此，对于规划位置距离工业区、商业区或者住宅区较近的分布式能源站时，必须严格控制分布式能源站的噪声问题。首先，我们必须明确噪声源，实施整厂噪声治理，尽可能地达成环评批复目的。其次，我们必须确保所选用的降噪治理技术安全、合理，为燃气分布式能源站平稳运行提供基础保障。相信通过全体人员的不懈努力，势必可以达成降噪治理的最优目的。

参考文献：

[1]张晓杰.分布式能源站降噪技术及其治理难点[J].电力科技与环保，2016，32（03）：53-55.

[2]林世平.燃气冷热电分布式能源技术应用手册[M].北京：中国电力出版社，2014：237.

[3]张海洁.燃气分布式能源站噪声治理监理技术研究[D].华北电力大学，2015.

[4]童罡，曾琼.分布式能源站的能源综合利用及噪音治理[J].能源技术经济，2012，24（05）：56-61.