發(fā)電機組噪聲治理意義

近年來，為了緩解電網供電不足的矛盾，新建柴油發(fā)電站或配置中小型自備發(fā)電機房的單位很多。然而，隨之發(fā)電機組運行的噪聲將對周圍環(huán)境造成嚴重損害。如果不采取必要的降噪措施，不僅降低生產效益，也大大損害操作人員及周邊環(huán)境生物的健康指數。在國家節(jié)能減排綠色節(jié)能的號召，保護和改善環(huán)境質量，柴油發(fā)電機站房降噪減排項目被列入國家電網，各發(fā)電機組廠家日常必須完成的指標。

有關噪聲影響居民生活的法律訴訟官司，多見于報。大多數老百姓花掉畢生積蓄購買的房屋，高額的房價、沉重的月供，入住之后由于噪聲影響卻不能睡個安穩(wěn)覺，確確實實值得我們從事建筑設計、設備設計的相關人員同情和反思。賺取超額利潤的開發(fā)商也被指責是為節(jié)省一點點建安費用、一點點設備費用，去算計客戶的建筑面積、選擇低廉的設備配置？里面有各種各樣的因素，但我們認為這是一個設備綜合選型配置不合理造成的問題。研究發(fā)電機組噪聲討論怎樣解決或者說怎樣減少發(fā)電機組噪聲對用戶的影響，為構建和諧社會綠化環(huán)保事業(yè)添磚加瓦。

柴油發(fā)電機組運行時，通常會產生95～128 db(a)的噪聲。

引起發(fā)電機組噪聲主要有三個因素：一是安裝環(huán)境建筑結構設計因素；二是發(fā)電機組本身的結構特征，運行時不可避免地會產生噪聲；三是發(fā)電機組安裝及維護保養(yǎng)工作。降低發(fā)電機組噪聲需要建筑設計、發(fā)電機組制造、建設單位的共同努力來解決。

在實際工作中，由于所選用的都是配置好的發(fā)動機整機，機組本身采取控制措施難度很大，而且不現實?？紤]到油機運轉過程中一般主要是其噪聲污染周圍環(huán)境，因此，如何有效地控制機房內油機噪聲對外輻射是一個非常現實而且必須解決的問題。選擇的方案應能作到既要有效地降低環(huán)境噪聲，又要組織好機房內的空氣流動，滿足發(fā)電機組運行需要的空氣流量，以保障機組的正常工作。單純降低噪音的外泄而犧牲油機房內的空氣流量會造成油機表面冷卻不均勻，減少油機的發(fā)電容量，影響正常使用。

現由于電話局油機房沒有統(tǒng)一的標準，在土建施工階段因土建設計單位對通信電源設備的性能了解得不透徹，造成油機房布局和進、排風口安排不合理，在后期對油機房進行消噪音處理時難度加大和投資量增多。例如我們以前治理過的某個油機房其進風口外為防火通道，不能占用，進風消音器只能安裝在油機房內，而油機房內部空間設計又過小，就造成進風消音器距發(fā)電機組過近，維護人員操作起來很不方便。為減少上述問題的出現和節(jié)約消噪音處理時的投資，通過總結以往的工作經驗，建議今后油機房建設最好采用以下方案：盡量減少油機房門和窗戶的數量，避免油機噪聲的泄漏；盡量加大油機房進風口距油機基礎的距離，延長消音距離，最好建設進風小室；在油機排風口外增加擴張室并盡量延長油機房擴張室的排風距離

若能采用以上方案可以使油機房布局更規(guī)范、更合理，后期消噪音控制更加簡便，使施工模式化，便于管理工作，在投資更少的情況下，達到環(huán)保要求。

我們應該科學的認識噪聲治理，而不能僅僅把它看成是聲學的單一學科來研究和運用，否則最終的治理結果也必將是花了很多冤枉錢沒有解決實際問題，甚至帶來其他負面影響。

噪聲對人的危害很大，長期處于噪聲影響下的人往往會出現如下癥狀：一是影響聽力。聽力的損傷程度與人耳在噪聲環(huán)境中暴露的時間有關，長期處于85dB以上的噪聲環(huán)境中噪聲性耳聾發(fā)病率可達5%。二是影響學習工作，干擾睡眠。特別是對于面臨學習考試壓力的學生來說，噪聲會影響他們的精神集中程度，每年臨近高考、中考時，政府都會安排相應的人員專門整治噪聲問題，讓噪聲不影響學生的考試狀態(tài)。三是影響心血管功能和內分泌系統(tǒng)。這主要表現在心跳過快、心律不齊、血壓過高等。四是危害中樞神經系統(tǒng)。人們長期處于噪聲環(huán)境中會出現頭痛、耳痛多夢、記憶力減退、全身乏力等癥狀。五是影響兒童的智力發(fā)展。有報告指出，在噪聲環(huán)境下的兒童的智力比在安靜環(huán)境下的兒童低20%，噪聲對胎兒的成長也有影響。 　我們這里主要關注發(fā)電機組噪聲。發(fā)電機組絕大多數情況下產生的低頻噪聲會對人體產生慢性損傷，容易使人煩躁、易怒，有時甚至失去理智，長期受襲擾的話，還可能造成神經衰弱、失眠等神經系統(tǒng)疾病，如果孕婦長期處于低頻噪聲中也會影響到腹中胎兒的發(fā)育。中國疾控中心環(huán)境影響評價室的專家指出，低頻噪聲對生理的影響雖然沒有高頻噪聲那么明顯，但它可以直達人的耳骨，使人的交感神經緊張，導致心跳過速、血壓升高、內分泌失調等癥狀。中國測試技術研究院聲學所長期從事噪聲檢測和治理的周工程師介紹，由于低頻噪聲主要是通過結構傳聲的，所以很容易引起人的感覺共鳴。一般而言，人對低頻噪聲的忍耐程度相對也較低。正常情況下，30至35分貝一般人還能接受，35分貝以上就會有人明顯感覺到心慌、煩躁等不舒服情況。

1.發(fā)電機噪聲：

發(fā)電機噪聲包括定子和轉子之間的磁場脈動引起的電磁噪聲，以及滾動軸承旋轉所產生的機械噪聲。

2.排氣噪聲。排氣噪聲是一種高溫、高速的脈動性氣流噪聲，是發(fā)動機噪聲中能量最大的一種，其噪聲可達100 db以上，是發(fā)動機總噪聲中最主要的組成部分。發(fā)電機工作時產生的排氣噪聲通過簡易排氣管（發(fā)電機組原配排氣管）直接排出，它的基頻是發(fā)動機的發(fā)火頻率。

排氣噪聲的主要成分有以下幾種：周期性的排煙引起的低頻脈動噪聲、排煙管道內的氣柱共振噪聲、汽缸的亥姆霍茲共振噪聲、高速氣流通過氣門間隙及曲折的管道時所產生的噪聲、渦流噪聲以及排煙系統(tǒng)在管道內壓力波激勵下所產生的再生噪聲等，隨氣流速度增加，噪聲頻率顯著提高。這樣對鄰近居民的生活，工作造成嚴重的影響。

3.機械噪聲和燃燒噪聲。機械噪聲主要是發(fā)動機各運動部件在運轉過程中受氣體壓力和運動慣性力的周期變化所引起的震動或相互沖擊而產生的。

其中最為嚴重的有以下幾種：活塞曲柄連桿機構的噪聲、配氣機構的噪聲、傳動齒輪的噪聲、不平衡慣性力引起的機械震動及噪聲。柴油發(fā)電機組強烈的機械震動可通過地基遠距離傳播到室外各處，然后再通過地面的輻射形成噪聲。這種結構噪聲傳播遠、衰減少，一旦形成很難隔絕。它具有噪聲傳播遠、衰減少的特點。

燃燒噪聲是柴油在燃燒過程中產生的結構震動和噪聲。 　燃燒噪聲是柴油在燃燒過程中產生的結構震動和噪聲。在汽缸內燃燒噪聲聲壓級是很高的，但是，發(fā)動機結構中大多數零件的鋼性較高，其自振頻率多處于中高頻區(qū)域，由于對聲波傳播頻率響應不匹配，因為在低頻段很高的汽缸壓力級峰值不能順利地傳出，而中高頻段的汽缸壓力級則相對易于傳出。

4.冷卻風扇和排風噪聲。機組風扇噪聲是由渦流噪聲、旋轉噪聲以及機械噪聲組成。排風噪聲、氣流噪聲、風扇噪聲、機械噪聲會通過排風的通道傳播出去，從而對環(huán)境造成噪聲污染。

5.進風噪聲。柴油發(fā)電機組在正常工作的時候需要有足夠的新風供應，一方面保證發(fā)動機的正常工作，另一方面要給機組創(chuàng)造良好的散熱條件，否則機組無法保證其使用性能。進風通道的作用是：保證發(fā)動機的正常工作以及給機組本身創(chuàng)造良好的散熱條件。機組的進風通道必須能夠使進風順暢進入機房，但同時機組的機械噪聲、氣流噪聲也會通過這個進風通道輻射到機房外面。

6.地基振動的傳遞噪聲。柴油機強烈的機械振動可通過地基遠距離傳播到室外各處然后通過地面再輻射噪聲。

確保柴油發(fā)電機組通風條件即不降低輸出功率的前提下，采用高效吸音材料和降噪消聲裝置對進、排風通道和排氣系統(tǒng)進行降噪處理，使之噪聲排放達到國家標準85db(a)。

⒈降低排氣噪聲。排氣噪聲是機組最主要的噪聲源，其特點是噪聲級高，排氣速度快，治理難度大。采用特制的阻抗型復合式的消聲器，一般可使排氣噪聲降低40-60 db (a )。

⒉降低軸流風機噪聲。降低發(fā)電機組冷卻風機噪聲時，必須考慮兩個問題，一是排氣通道所允許的壓力損失。二是要求的消聲量。針對上述兩點，可選用阻性片式消聲器。

⒊機房的隔聲、吸聲處理和機組隔振

（1）機房隔聲。機組的排氣噪聲和冷卻風機噪聲降低之后，剩下來的主要噪聲源是柴油機機械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內墻觀察窗之外，其余窗戶均除去，所有孔、洞要密實封堵，磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機房門窗采用防火隔聲門窗。

（2）進風和排風。機房隔聲處理之后，要解決機房內通風散熱問題。進風口應與發(fā)電機組、排風口設置在同一直線上。進風口應配以阻性片式消聲器，由于進風口壓力損失亦在容許范圍之內，可以使機房內進出風量自然達到平衡，通風散熱效果明顯。

（3）吸聲處理。機房內除地面外的五個壁面可作吸聲處理，根據發(fā)電機組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結構。

（4）室內空氣的交流，機房的良好隔聲，會使閉式水冷發(fā)電機組停機時機房內的空氣得不到對流，房內的高溫亦不能及時降下來，可采用低噪聲軸流風機，再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。

《柴油發(fā)電機組選用與安裝維護》主要內容包括柴油發(fā)動機；同步發(fā)電機；柴油發(fā)電機組；柴油發(fā)電機組自動化控制系統(tǒng)；柴油發(fā)電機組噪聲治理與安裝調試；柴油機與柴油發(fā)電機組的安全規(guī)則、安裝、操作、維護和保養(yǎng)實例；柴油發(fā)電機組常見故障和排除方法；國內外部分柴油發(fā)電機組的技術性能。

供通信電源站、艦船電源站、移動電源站等有關設計、選用、安裝、調試、操作、維護、保養(yǎng)的工程技術人員、技術工人、管理人員和供銷人員使用；可給電力、交通、通信、建筑、文化、商業(yè)、醫(yī)療、金融、軍隊等行業(yè)中，從事電源技術的人員閱讀；適合于大專院校、職業(yè)技術教育院校和中等專業(yè)學校有關內燃機發(fā)電供電、通信電源、電力工程及自動化、電氣控制技術、電源技術等專業(yè)的師生參考；也可作為有關專業(yè)人員的培訓教材。