燃气电厂余热锅炉降噪改造实践

燃气电厂余热锅炉降噪改造实践

姚俊李万纲

洛阳万众吉利热电有限公司河南洛阳471012

摘要：某燃气电厂的立式余热锅炉噪声大，低频噪声突出，且由于布局较紧凑，常规的整体隔声围护措施无法实施。针对该类型锅炉的低频噪声进行了研究，辨识其来源，并根据分析结果，研发了新的降噪装置在实际中应用。应用结果表明，该装置能够明显降低锅炉低频噪声，改善周边噪声环境。

关键词：燃气单词；余热锅炉；降噪

引言

燃气电厂不产生粉尘和灰渣，仅产生痕量SO2和烟气脱硝装置所排放的少量NOx，其建设会极大的改善城市区域大气环境污染问题，在节水、环保、发电效率及负荷调峰等方面具有极大的优越性。近些年随着城市的扩充，燃气－蒸汽联合循环电厂的建设越来越接近城市居民活动区，而政府对环境的控制要求以及居民环保意识的增强，使得电厂噪声控制在电厂设计和建设过程中越来越被重视［1－3］

1燃气发电厂在我国的发展情况

1.1燃气发电机组在我国的发展过程

燃气发电机组包括轻型和重型燃机。轻型燃机主要为航改机等，生产厂家为英国罗尔斯-罗伊斯（Rolls-Royce）燃机、美国普惠（P&H）燃机、美国GE燃机等，重型燃机主要生产厂家为美国GE燃机，德国西门子燃机、日本三菱重工燃机、法国阿尔斯通燃机等。国内现有燃气电厂发电机组大部分为E级、F级重型燃机。GE、西门子、三菱、阿尔斯通燃机公司E级代表型号分别为9E、SGT5－2000E（V94.2）、M701D、GT13E2，F级代表型号分别为9F、SGT5－4000F（V94.3）、M701F、GT26。我国最早在1964年仿制成功中国首台燃机发电机组，不过功率只有1500kw。上世纪90年代中期以前，燃气发电机组基本直接由国外引进。90年代中期后，国外燃机公司要进入中国市场必须与国内相关厂家进行合资或联合生厂：GE和哈汽合作，西门子和上汽合作、三菱和东汽合作。由于上述政策的实施及中国燃机市场规模的不断扩大，燃气轮机成本不断下降，燃气发电厂真正在中国兴起并发展起来。本文主要论述E级、F级燃气联合循环发电厂的噪声控制。

1.2燃气发电厂在我国的分布

燃气发电厂发电设备及燃料（天然气）成本较高，导致其发电成本相对于水力发电和燃煤发电高。因此，我国的燃气发电厂主要分布在经济较发达的长三角江浙沪地区、珠三角地区、京津地区。另外，随着近年环保要求的提高，燃气电厂由于其废气污染、废水、固体废物污染远较燃煤电厂少，部分大城市周边热电厂正逐步用燃气电厂取代燃煤电厂。

2燃气发电厂噪声控制的重要性

作为噪声污染严重的工业项目，燃气发电厂选址原则上应选择远离居民生活区，但由于人口稠密、发展规划的科学性及前瞻性不足、发电厂本身定位等问题，导致不少燃气发电厂地处声功能区划要求较高区域，甚至周边存在大量居民。例如受制于供热、供冷输送半径的限制，大部分城市燃气发电厂离市区较近，甚至地处城市繁华区域，如北京太阳宫燃气电厂。由于燃气发电厂废气、废水、废渣排放量小且较易治理，因此噪声排放能否达到环评批复成为燃气电厂能否实施的关键因素，燃气电厂噪声控制的重要性也相应凸显。

3立式余热锅炉噪声测试分析

3.1余热锅炉简介

余热锅炉（HＲSG）是指利用燃气轮机（以下简称燃机）的高温加热工质水产生高温高压蒸汽，驱动汽轮机旋转，带动发电机发电的设备。通过余热锅炉对燃机燃烧排放的高温烟气的利用，燃气蒸汽联合循环发电机组的发电效率可达到60%。立式余热锅炉的换热管阵在锅炉内自下而上水平放置，温度高于500℃的高温烟气自水平烟道传入锅炉，向上经过各层水平鳍片换热管阵进行换热，最后由烟囱排出。1．2锅炉噪声测试数据为了准确了解该余热锅炉本体的噪声情况，本文采用多通道数据采集仪对锅炉噪声数据进行了测试和分析，测试数据如图1、图2、图3所示。

4降噪措施

4.1主厂房

（1）燃气电厂主厂房（燃机房、汽机房、电气楼（集控楼））墙体标高13m以上彩色复合保温金属幕墙部分采用复合吸隔声模块结构。主厂房屋面压型钢板底膜现浇钢筋混土屋面采用吸声结构。（2）燃机进风口上方的燃机烟道扩散段采用吸隔声结构进行封闭。燃机进风口设置吸隔声屏障。（3）燃机罩壳通风机布置在燃机过渡段区域，设计在燃机罩壳通风机排风口安装排风消声器。（4）主厂房门窗位置处采用声闸门和隔声窗；主厂房进风口设计进风消声器，屋顶轴流风机的排风口安装排风消声器；主厂房（燃机房、汽机房、余热锅炉）各类工艺管线穿墙部分做密封处理，密封处理采用隔声套管，开口处用阻尼材料填补，外部用密封胶做防水处理，防止漏声。

4.2余热锅炉

（1）余热锅炉墙体采用吸声结构，1．2m以上幕墙采用复合吸隔声模块结构。（2）余热锅炉房耳房屋面为钢筋混凝土屋面，采用吸声结构。锅炉本体屋面为彩色涂层复合压型钢板屋面，采用复合吸隔声模块结构。（3）余热锅炉房通风散热口设置进风消声器和消声百叶，屋顶轴流风机安装排风消声器。（4）余热锅炉厂家负责在烟囱管道内安装消声器，且保证烟囱出口声压级不高于60dB（A）；在排汽（气）放空口安装排汽（气）放空消声器。

4.3冷却塔区域

在自然循环冷却塔南侧厂界和东侧厂界分别采用9m高吸隔声屏障。北侧塔屏障范围为进风口东南侧150°区域，采用10m高度吸隔声屏障，吸隔声屏障距离进风口15m（冷却塔进风口高度7．5m），满足GB/T50102－2003［2］要求；南侧塔屏障范围为进风口东北侧60°区域，采用10m高度吸隔声屏障，吸隔声屏障距离进风口15m。本期工程新建循环水泵房为砌块结构厂房，厂房门窗采用隔声门窗。进风口采用增设消声器和消声百叶。

4.4调压站

调压站屋面采用隔声降噪结构，无空气层。本期工程门、窗将采用隔声塑钢门、窗。通风系统进风口设置进风消声器；屋顶风机设置排风消声器。

4.5变压器

在变压器的防火隔墙上考虑吸声处理；在变压器区域设计U型吸隔声屏障；变压器与燃机厂房大门正对位置设计隔声大门。

4.6制冷站

本期制冷站墙体为250厚加气混凝土砌块，内墙采用200厚加气混凝土砌块，外层为彩色涂层复合金属板。屋面为钢筋混凝土屋面加防水层，采用隔声塑钢门、窗。通风系统进风口设置进风消声百叶；排风口设置排风消声器。

结束语

本文介绍了某燃气电厂的立式余热锅炉噪声的测试和分析情况，证实了余热锅炉低频噪声对周边敏感点影响很大。针对厂内余热锅炉无法采取整体隔声围护的现状，研发了新型的降噪装置，并进行了试验和工程应用。工程应用结果表明，该装置的降噪效果显著，达到了预期的目的，且降噪成本大为降低。

参考文献：

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[2]钟振茂，赵迎九.燃气电厂立式余热锅炉低频噪声控制[J].噪声与振动控制，2017，37（03）：211-215.

[3]段成杰.噪声预测在燃气电厂总平优化设计中的应用[A].，2017：5.

[4]于雅楠.燃气电厂噪声治理与建筑结构一体化设计技术与应用[A].2017：3.

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