发电机噪音降低整改方案

1 / 17 发电机噪音降低整改方案 机电工程有限公司 发电机噪声及尾气 治 理 方 案 二八年十一月 目 录 一 、 概述 . 2 二、设计依据及原则 . 2 三、设计条件和排放标准 . 2 四、噪声污染点分析 . 3 五 、 噪 音 治 理 原 理 简介 . 4 六、噪音治理的具体方案 . 5 2 / 17 七、发电机尾气治理 . 6 八 、 工 程 投 资 估算 . 7 一、概述 限公司为某企业安装一台发电机，额定功率为550KW。机组运行时，主要机件往复运动产生的机械噪声和燃油压缩机燃烧膨胀时产生的气动性噪声值高达 90120dB，其噪声从进、排风口直排室外，对周围环境造成直接噪声污染，若不进行噪声治理，势必对周围环境产生强烈的噪声干扰。该公司领导非常重视环境保护，决定投 资对发电机进行噪声治理。 受该企业的委托，中山市联盛环保工程有限公司设计如下治理方案，治理后达到国家城市区域环境噪声标准的有关要求。 二、设计依据及原则 1、设计依据： ? 中华人民共和国环境保护法； ? 广东省大气污染物排放限值第二时段二级标准； ? 三废处理设计手册； ? 环境工程设计手册； 3 / 17 ? 城市区域环境噪声标准； ? 工业企业厂界噪声标准。 2、设计原 则： ? 尽量少改变机房结构； ? 不影响发电机正常工作； ? 运行操作简单、管理方便。 三、设计条件和排放标准 由于该厂地处工业区，因此应执行城市区域环境噪声标准和工业企业厂界噪声标准中的类标准。 治理前后的噪声值如下： 四、噪声污染点分析 根据柴油发电机组的工作原理，其噪声的产生非常复杂，从产生的原因和部位上来分： 1、排气噪声； 2、机械噪声； 3、燃烧噪声； 4、冷却风扇和排风噪声； 5、进风噪声； 6、 发电机噪声。 1、排气噪声： 排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声，是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分。比进气噪声及机体辐射的机械噪声要高得多，是发动机总噪声中最主要的组成部分。它的基频是发动机的发火频率。排气噪声的主要成分有以下几种：周期性的排烟引起的低频脉动噪声、排烟管道内的气柱共振噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声、高速气流4 / 17 通过气门间隙及曲折的管道时所产生的噪声、涡流噪声以及排烟系统在管道内压力波激励下所产生的再生噪声等，随气流速度增加，噪声频率显著提高。 2、机 械噪声： 机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的，其中最为严重的有以下几种：活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处，然后再通过地面的辐射形成噪声。这种结构噪声传播远、衰减少，一旦形成很难隔绝。 3、燃烧噪声： 燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机 结构中大多数零件的钢性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。 4、冷却风扇和排风噪声： 机组风扇噪声是由涡流噪声和旋转噪声组成的，旋转噪声由风扇的叶片切割空气 流产生周期性扰动而引起；涡流噪声是气流在旋转5 / 17 的叶片截面上分离时产生的，由于气体的粘性引起的旋涡流，辐射一种非稳定的的流动噪声。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声均是通过排风的通道辐射出去的。 5、进风噪声： 柴油发电机组在正常工作的时候需要有足够的新风供应，一方面保证发动机的正常工作，另一方面要给机组创造良好的散热条件，否则机组无法保证其使用性能。机组的进风系统基本包括进风通道和发动机本身的进气系统，机组的进风通道必须能够使新风顺畅的进入机房，同时机组的机械噪声、气流噪声也可以通过这个进风通道辐射到机房外面。 6、发电机噪声： 发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。 五、噪音治理原理简介 根据噪声产生源，一般可以通过隔振、吸声、消声及隔声等措施，使机组对环境噪声影响降至规定的标准以下。 1、隔振： 将振动源与环境通过隔振措施，使设备产生的激振力被减振装置所隔绝，使固体声得到有效抑制。 2、吸声： 6 / 17 声波在传播过程中，遇到各种材料时，会发生一部分声能被反射，一部分声能被吸收现象。通过对声能的吸收，降低机房内的混响声，从而达到整体降低噪声的效果。 发电机组的噪声级一般在 90 130dB，安装于四面光滑的机房内，机房内的噪声级可达到 100140dB，因此，在机房的四周墙体及天花做吸声体，吸收部分声能，减少由于声波反射产生的混响声。 3、消声： 在声波入射到多孔材料时，即可激起小孔或纤维的空气运动，紧孔壁或纤维表面的空气，因孔壁的影响，产生粘滞作用，使声波与多孔材料产生摩擦使声能转化热能，从而得到衰减。机房作为一个相对密闭的环境，进排风口作阻尼消声器，降低噪声的 佛山市锐益动力科技有限公司 发电机噪声 治 理 方 案 二一三年五月 目 录 一 、 概7 / 17 述 . 2 二、设计依据及原则 . 2 三、设计条件和排放标准 . 2 四、噪声污染点分析 . 3 五 、 噪 音 治 理 原 理 简介 . 4 六、噪音治理的具体方案 . 5 七 、 工 程 投 资 估算 . 6 一、概述 佛山市锐益动力科技有限公司现有康明斯柴油发电机组 2 台，额定功率为 280KW。机组 运行时，主要机件往复运动产生的机械噪声和燃油压缩机燃烧膨胀时产生的气动性噪声值已超当地环境噪声标准，对周围环境造成了噪声污染，若不进行噪声治理，势必对周围环境产生强烈的噪声干扰。该公司领导非常重视环境保护，决定投资对发电机进行噪声治理。 8 / 17 受该企业的委托，东莞市旭嘉环保工程有限公司设计如下治理方案，治理后达到国家城市区域环境噪声标准的有关要求。 二、设计依据及原则 1、设计依据： ? 中华人民共和国环境保护法； ? 环境工程设计手册； ? 城市区域环境噪声标准； ? 工业企业厂界噪声标准。 2、设计原则： ? 尽量少改变机房结构； ? 不影响发电机正常工作； ? 运行操作简单、管理方便。 三、设计条件和排放标准 由于该厂地处工业区，因此应执行城市区域环境噪声标准和工业企业厂界噪声标准中的类标准。 治理前后的噪声值如下： 四、噪声污染点分析 根据柴油发电机组的工作原理，其噪声的产生非常复杂，从 产生的原因和部位上来分： 1、排气噪声； 2、机械噪声； 3、燃烧噪声； 4、冷却风扇和排风噪声； 5、进风噪声； 6、发电机噪声。 9 / 17 1、排气噪声： 排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声，是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分。比进气噪声及机体辐射的机械噪声要高得多，是发动机总噪声中最主要的组成部分。它的基频是发动机的发火频率。排气噪声的主要成分有以下几种：周期性的排烟引起的低频脉动噪声、排烟管道内的气柱共振噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声、高速气流通过气门间隙及曲折的管道时所产生的噪声、涡流噪声以及排烟系统在管道内压力波激励下所产生的再生噪声等，随气流速度增加，噪声频率显著提高。 2、机械噪声： 机械噪声主要是发动机各运动部件在 运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的，其中最为严重的有以下几种：活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。柴油发电机组强烈的机械震动可通过地基远距离传播到室外各处，然后再通过地面的辐射形成噪声。这种结构噪声传播远、衰减少，一旦形成很难隔绝。 3、燃烧噪声： 燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的钢性较高，其自振频率多处于中高频区域 ，10 / 17 由于对声波传播频率响应不匹配，因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。 4、冷却风扇和排风噪声： 机组风扇噪声是由涡流噪声和旋转噪声组成的，旋转噪声由风扇的叶片切割空气流产生周期性扰动而引起；涡流噪声是气流在旋转的叶片截面上分离时产生的，由于气体的粘性引起的旋涡流，辐射一种非稳定的的流动噪声。排风噪声、气流噪声、风 扇噪声、机械噪声均是通过排风的通道辐射出去的。 5、进风噪声： 柴油发电机组在正常工 作的时候需要有足够的新风供应，一方面保证发动机的正常工作，另一方面要给机组创造良好的散热条件，否则机组无法保证其使用性能。机组的进风系统基本包括进风通道和发动机本身的进气系统，机组的进风通道必须能够使新风顺畅的进入机房，同时机组的机械噪声、气流噪声也可以通过这个进风通道辐射到机房外面。 6、发电机噪声： 发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声。 11 / 17 五、噪音治理原理简介 根据噪声产生源，一般可以通过隔振、吸声、消声及 隔声等措施，使机组对环境噪声影响降至规定的标准以下。 1、隔振： 将振动源与环境通过隔振措施，使设备产生的激振力被减振装置所隔绝，使固体声得到有效抑制。 2、吸声： 声波在传播过程中，遇到各种材料时，会发生一部分声能被反射，一部分声能被吸收现象。通过对声能的吸收，降低机房内的混响声，从而达到整体降低噪声的效果。 发电机组的噪声级一般在 90 130dB，安装于四面光滑的机房内，机房内的噪声级可达到 100140dB，因此，在机房的四周墙体及天花做吸声 体，吸收部分声能，减少由于声波反射产生的混响声。 3、消声： 在声波入射到多孔材料时，即可激起小孔或纤维的空气运动，紧孔壁或纤维表面的空气，因孔壁的影响，产生粘滞作用，使声波与多孔材料产生摩擦使声能转化热能，从而得到衰减。机房作为一个相对密闭的环境，进排风口作阻尼消声器，降低噪声的外泄。消声器的消声量可达 25 dB/m。 4、隔声： 12 / 17 发电机房降噪设计方案 一、 概况 发电机房设置在独立的大楼中的地下室 .机房的排风口和进风口就设在机房的侧 墙上 ,机组的排烟口也直接向外辐射 ,未治理前 ,发电机房的运行时产生约 110分贝的强噪声必然对周围环境造成污染 . 二、 设计依据 1、中华人民共和国环境保护法和噪声污染防治法； 2、国家环境噪声标准； 3、国家环境噪声测量方法； 4、现场查看污染源概况； 5、用户提供的有关的尺寸规格和要求。 三、 设计原则 1、 设计中努力遵循技术先进与经济合理相统一的原则，以实 现技术的先进性，可靠性和最佳的经 济成本。 2、 根据现场实际情况，制定先进合理的综合治理方案，力求 治理效果稳定，治理费用经济，不影响设备正常运行和管理操作，便于维修和保养。 3、 设计始终贯彻对用户负责的原则，全面考虑机13 / 17 组的运行温 度，防止损失、使用寿命等综合因素，以确保发电机组处于良好的运行条件。 四、 设计方案说明 柴油发电机组是最多发声源的复杂机器，随着机组结构型式和尺寸、运转工况的不同，各个发声源对总噪声的影响是不同的，一般情况下，机组各类噪声大致按如下顺序排列：排气噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。降噪设计的基本思路是：首先查明各种声源中的最大噪声成分及其频率特性，采取有关技术措施，将各声源的噪声级尽量降低到大致相同的水平，其中容易降低的噪声源可以降低的多一些，将噪还要和其他技术要求综合起来考虑。 1、 排气噪声的控制 排气噪声是发动机噪声中能量最大，成分最多的部分。它的基频是发动机的发火频率，在整个的排气噪声频谱中应呈现出基频及其高次谐波的延伸。 噪声成分主要有以下几种： A 周期性的排气所引起 的低频脉动噪声： B 排气管道内的气柱共振噪声： C 气缸的亥姆霍兹共振噪声： D 高速气流通过排气门环隙及曲折的管道时所产生的喷注 14 / 17 噪声。 E 涡流噪声以及排气系统在管内压力波激励下所产生的再 生噪声形成了连续性高频噪声谱，频率均在 1000Hz以 上，随气流速度增加，频率显著提高。排气噪声是发动 机空气动力噪声的主要部分。其噪声一般要比发动机整机高 10-15dB,是首先要进行将噪控制部分。消声器是控制排气 噪声的一种基本方法。正确选配消声器可使排气噪声减弱 20-30dB 以上。 根据消声原理，消声器结构可分为阻性消声器和抗性消声器两大类： 1） 阻性消声器是利 用多孔吸声材料，以一定方式布置在管道内，当气流通过阻性消声器时，声波便引起吸声材料孔隙中的空气和细小纤维的震动。由于摩擦和粘滞阻力，声能变为热能而吸收，从而起到消声作用。 2） 抗性消声器是利 用不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，借助于管道截面和形状的变化而引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干 涉作用，达到衰减噪声的目的。其消声效果，与管15 / 17 道形状、尺寸和结构有关。一般选择性较强，适用于窄带噪声和低、中频噪声的消减。机组排气系统的降噪处理：我们一般利用一个泊位减振节、一个工业型消声器和一个住宅型消声器的组合，有效地隔断了排气震动和排气噪声的传播。同时，对排气管道进行隔热隔音包扎，也能改善机组的运行环境和由排气管引起的噪声。 2、 噪声和燃烧噪声的控制 机械噪声主要是发动机各运动零部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的，其中最为严重的有以下几 种： A、 活塞曲柄连杆机构的噪声： B、 配气机构的噪声： C、 传动齿轮噪声 D、 不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。 E、 燃烧噪声是燃烧过程产生的结构震动和噪声。在气缸内 燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的刚性较高，其自振频率多处于高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因而在低频段很高的气缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的气缸压力级则相对易于传出。 控制机械噪声和燃烧噪声的有效方法： 16 / 17 一、 是对机组进行隔震处理，机组的隔震一般采用高效减 震胶垫，现在这一部分技术已