Комплексное снижение шума от энергетического оборудования

Всеохватывающее понижение шума от энергетического оборудования

Тупов В.Б.

Государственный исследовательский институт «МЭИ»

Tupovvb@mpei.ru

Работа энергетического оборудования нередко связана с шумоизлучением, которое может оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Законы «Об Комплексное снижение шума от энергетического оборудования охране атмосферного воздуха» и «Об охране окружающей природной среды» обязывают понижение его негативного воздействия. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 устанавливают допустимые уровни шума на рабочих местах и местности жилой застройки, а СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-01– создание санитарно-защитных зон Комплексное снижение шума от энергетического оборудования вокруг компаний.

Разработка мер по понижения шума энергетического оборудования идет в мире. За рубежом употребляются разработки по шумоглушению энергетического оборудования таких компаний как Industrial acoustic company (IAC), BBМ-Acustic, и других, а Комплексное снижение шума от энергетического оборудования в нашей стране – разработки ЮжВТИ, НПО ЦКТИ, ОРГРЭС, ВЗПИ (Открытый Институт), НИИСФ, Балтийский институт (Военмех), ВНИАМ др.

В Государственном исследовательском институте МЭИ НОЦ «Снижение шума энергетического оборудования» в течение последних 30 лет Комплексное снижение шума от энергетического оборудования проводит комплекс работ по понижению шума от энергетического оборудования: аварийных сбросов пара в атмосферу; газовых турбин; парогазовых установок; тягодутьевых машин; ГРП; РОУ; градирен; трансформаторов; насосов; компрессоров.

Базой для обозначенных работ являются теоретические и Комплексное снижение шума от энергетического оборудования практические исследования [1—11], более увлекательными, выполненными за последние два года:

В Комплексное снижение шума от энергетического оборудования [12] дан обзор выполненных НОЦ «Снижение шума энергетического оборудования» НИУ МЭИ на 2011 г. работ по источникам шума, которые отмечены выше. С сих пор более достойные внимания всеохватывающие работы были осуществлены Комплексное снижение шума от энергетического оборудования на Северском трубном заводе (СТЗ), ТЭЦ-23 ОАО Мосэнерго. Не считая этого были установлены паровые глушители на ТЭЦ-ЗИЛ в Москве, разработаны советы для понижения паровых выбросов на ТЭЦ-6 и ТЭЦ-9 ОАО Мосэнерго Комплексное снижение шума от энергетического оборудования и Казанской ТЭЦ. Не считая этого разработаны уникальные советы по понижению шума от газовых трактов энергетических котлов №№6,7,8 и воздушного тракта пиковой водогрейной котельной для ТЭЦ-9 филиала ОАО Мосэнерго, разработан проект по понижению шума воздухозабора Комплексное снижение шума от энергетического оборудования котла № для ТЭЦ-26 филиала ОАО Мосэнерго. Для газоперекачивающих станций «Газпрома» разработан глушитель газовых свеч.

В табл.1 приведены превышения санитарных норм от энергетического оборудования и вероятные меры по шумоглушению. Более нередко для понижения Комплексное снижение шума от энергетического оборудования шума от энергетического оборудования используются глушители и экраны.

На превышение санитарных норм в окружающем от энергетического оборудования районе оказывают влияние, в главном, последующие причины:

расстояние до источника шума и их количество Комплексное снижение шума от энергетического оборудования;

размещение источников (снутри помещений либо на открытом воздухе);

уровень излучаемой звуковой мощности;

нрав шума (тональный либо широкополосный);

временная черта излучаемого шума (неизменный, импульсный либо прерывающийся);

нрав направленности шума от источника;

размещение над Комплексное снижение шума от энергетического оборудования уровнем земли для источников находящихся на открытом воздухе;

устройства по шумоглушению, их эффективность и состояние работоспособности.

Обычно, от предприятия, где располагается энергетическое оборудование, излучается шум от целой группы источников, величина которого на расстоянии Комплексное снижение шума от энергетического оборудования от него, дБ, определяется по известной формуле:


(1)

где Li  уровень звукового давления от i—ого источника, дБ.

Особенность логарифмического сложения шума (формула 1) определяет стратегию воплощения мер по шумоглушению. Шум от Комплексное снижение шума от энергетического оборудования всех источников в определенной точке не должен превосходить допустимый уровень Lдоп, дБ. Для удачного воплощения мероприятий по шумоглушению ТЭС является начало воплощения мер по шумоглушению от более насыщенных источников. Такими являются источниками, шум от которых Комплексное снижение шума от энергетического оборудования больше, чем на 5 дБ превосходит уровни звукового давления в расчетной точке от других источников. Мероприятия по шумоглушению от источников, разница уровней звукового давления которых меньше, чем 5 дБ должен проводиться сразу. По Комплексное снижение шума от энергетического оборудования правде, если на сто процентов заглушить источник создающие уровни звукового давления меньше, чем на 10 дБ (см.(1)), суммарное значение фактически не поменяется. Порядок воплощения мероприятий по шумоглушению определяется на базе акустических расчетов и Комплексное снижение шума от энергетического оборудования обследования предприятия. Примерами всеохватывающих работ являются мероприятия по понижению шума от Северского трубного завода (СТЗ) и ТЭЦ-23 филиала ОАО Мосэнерго. На первом предприятии выполнен весь цикл работ, а на ТЭЦ-23 филиале ОАО Комплексное снижение шума от энергетического оборудования Мосэнерго — только часть.

Верный порядок воплощения мер по шумоглушению дает хороший результат, как это случилось на Северском трубном заводе. Тут за последние годы проведена большая модернизация производства. Установка современного оборудования с одной стороны Комплексное снижение шума от энергетического оборудования позволила, уменьшить вредные выбросы в атмосферу, но с другой стороны появилась неувязка шума на окружающий район от работающего оборудования. Для решения этой трудности НИУ МЭИ в процессе обследования обусловил главные источники шума Комплексное снижение шума от энергетического оборудования, создающие превышение санитарных норм в окружающем районе, разработал советы и рабочие проекты по понижению шума от их до санитарных норм и провел контрольных акустических измерения в окружающем районе после их производства и Комплексное снижение шума от энергетического оборудования монтажа.

Акустическое обследование завода показало, что основными источниками неизменного шума, из многих 10-ов источников, которые имеются на заводе, являются системы газоочистки дуговой электросталеплавильной печи (ДСП) и печи ковша ОАО Комплексное снижение шума от энергетического оборудования «СТЗ». Излучение шума от систем газоочисток связано с работой дымососов, шум от которых распространятся в окружающий жилой район от устья дымовых труб.

Для понижения шума систем газоочисток ДСП и печи ковша НИУ МЭИ были Комплексное снижение шума от энергетического оборудования разработаны советы и выполнены рабочие проекты шумоглушителей. Шумоглушители инсталлируются в дымовых трубах, что позволяет снижать шум сходу от всех дымососов. Глушители шума состоят из нескольких цилиндров, размещённых умеренно по сечению дымовой трубы. Снутри Комплексное снижение шума от энергетического оборудования каждого цилиндра находится негорючий, негигроскопичный звукопоглощающий материал, который защищается от выдувания стеклотканью и перфорированными металлическими листами. На рис. 1 дан вид цилиндрических глушителей шума, устанавливаемых в дымовых трубах систем газоочисток дуговой Комплексное снижение шума от энергетического оборудования сталеплавильной печи и печи-ковша. Глушитель шума для системы газоочистки ДСП отличается от системы газоочистки печи ковша габаритными размерами цилиндрических глушителей.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления глушителя шума на его цилиндры со стороны Комплексное снижение шума от энергетического оборудования входа и выхода потока дымовых газов установлены обтекатели. Аэродинамическое сопротивление глушителей шума составило меньше 50 Па в обоих случаях.

Особенностью глушителей являются их относительно огромные габаритные размеры. Это предъявляет особенные требования к Комплексное снижение шума от энергетического оборудования каркасу глушителей. Для удобства глушитель производится из отдельных маленьких частей, что позволяет производить транспортировку и установка глушителей отдельными частями. На рис.2 показано установка глушителя шума в дымовую трубу системы газоочистки при помощи мобильного крана Комплексное снижение шума от энергетического оборудования.

Глушитель шума системы газоочистки ДСП был смонтирован осенью 2011 г., а глушитель системы газоочистки печи-ковша— в 2012 г. Акустические измерения по определению акустической эффективности глушителей и в окружающем завод районе проводились Комплексное снижение шума от энергетического оборудования частотным анализатором «Soundbook» конторы «Sinus», которым измерялись уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125,250,500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, также уровни звука. Акустическая эффективность глушителя шума в системе газоочистке печи-ковша определялась как разность Комплексное снижение шума от энергетического оборудования уровней звукового давления по результатам измерений в дымовой трубе до и после глушителя. Акустические измерения проводились из особых штуцеров, изготовленных в дымовой трубе до и после глушителя особым микрофоном конторы G.R.A.S Комплексное снижение шума от энергетического оборудования. Таковой микрофон позволяет проводить акустические измерения в высокотемпературном потоке в критериях реально действующего оборудования. Акустическая эффективность глушителя шума в системе газоочистке ДСП определялась как разность уровней звукового давления по результатам измерений в контрольной Комплексное снижение шума от энергетического оборудования точке на крыше ДСП до и после глушителя. Необходимо подчеркнуть, что способ измерения в контрольной точке ограничен фоновым шумом от других источников, потому является наименее четким, чем измерения конкретно в дымовой трубе Комплексное снижение шума от энергетического оборудования при помощи специального микрофона.

Акустическая эффективность глушителей по результатам измерений приведена на рис.3. Акустическая эффективность глушителя шума печи-ковша составила 15,5-33,8 дБ в спектре октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5 – 8000 Гц (рис Комплексное снижение шума от энергетического оборудования.3) либо по уровню звука 20,6 дБА. Акустическая эффективность глушителей газоочисток печи – ковша и ДСП превосходит требуемое понижение уровня.

Не считая этого были выполнены всеохватывающие акустические измерения в окружающем районе. На рис.4 показаны обычные Комплексное снижение шума от энергетического оборудования результаты в одной из контрольных точек в жилом районе по результатам 3-х серий измерений: до установки глушителей, после установки глушителя лишь на системе газоочистки ДСП и после установки глушителей на системах Комплексное снижение шума от энергетического оборудования газоочистки ДСП и печи ковша. Акустические измерения в окружающем жилом районе, в зоне более характеризующем воздействие шума от системы газоочистки ДСП проявили наибольшее понижение уровня звукового давления до 14,8 дБ, а после установки глушителя в системе Комплексное снижение шума от энергетического оборудования газоочистки печи-ковша до 19,6 дБ. Из рис.4 видно, что установка глушителей шума на системах газоочистки обеспечила выполнение ночных санитарных норм. Необходимо подчеркнуть, что даже в дневное время шум от Комплексное снижение шума от энергетического оборудования неизменных источников шума завода не превосходит ночные санитарные нормы.

В случае, когда воплощение мероприятий по шумоглушению начинается с источников шума, которые не являются более насыщенными, то результаты этих работ фактически не видны. Для ТЭЦ Комплексное снижение шума от энергетического оборудования-23 филиала ОАО Мосэнерго источниками шума для окружающего района являются шум от осевых дымососов, трансформаторов, градирен и ГРП. В текущее время установлены экраны для понижения шума градирен, трансформаторов и ГРП. Звукопоглощающие экраны Комплексное снижение шума от энергетического оборудования для градирни №№5,6 устанавливается на расстоянии 2-3 м от воздухозаборных окон, их высота составляет 5 м, а длина каждого экрана — 100 м. Высота звукопоглощающего экрана ГРП составляет 7 м, а длина—104 м. Звукопоглощающий экран установлен около автотрансформаторов Комплексное снижение шума от энергетического оборудования АТ-91 и АТ-92. Расстояние меж автотрансформаторами и звукопоглощающим экраном составляет 3 м. Высота звукопоглощающего экрана — 5 м, а длина — 64 м. На рис.5 показаны источники шума окружающего района: срезы дымовых труб и градирни. Шум, излучаемый Комплексное снижение шума от энергетического оборудования градирней, понижается экраном. Расчетная акустическая эффективность экрана составляет около 20 дБ для большинства среднегеометрических частот. Внедрение шумоглушителей для газовых трактов осевых дымососов энергетических котлов ТГМП-314П ст. №№5-8, которые являются главным источником шума в окружающем Комплексное снижение шума от энергетического оборудования районе, перенесено на последующие годы. Результаты измерений в окружающем ТЭЦ-23 жилом районе, проведённые осенью 2012 г., демонстрируют, что уровень шума остался примерно на уровне прошедших лет.

Продолжилось внедрение разных модификаций парового глушителя МЭИ на Комплексное снижение шума от энергетического оборудования энергетических объектах страны. Сбросы пара энергетических котлов в атмосферу является более насыщенным, хотя и краткосрочным, источником шума, как для местности предприятия, так и для окружающего района, превышение санитарных норм при которых, как Комплексное снижение шума от энергетического оборудования показано выше имеет наибольшее значение по сопоставлению с другими источниками.

Для понижения шума выброса пара при срабатывании ГПК котлов БКЗ-320-140 ст.№№5,6 ОАО «ТЭЦ-ЗИЛ» в МЭИ разработан многоступенчатый комбинированный глушитель шума (рис Комплексное снижение шума от энергетического оборудования.6)

Общая масса глушителя составляет 1125 кг. Акустическая эффективность –29 дБА. Расход пара через глушитель до 143 т/ч. Разработанный глушитель (рис.6) содержит многоступенчатый корпус, состоящий из нескольких ступеней шумоглушения и камеры расширения Комплексное снижение шума от энергетического оборудования. 1-ая ступень шумоглушения создана для плавного понижения скорости и давления сбрасываемого пара. Для понижения скорости пара до расчётной величины на выходе 2-ой ступени размещена камера расширения. Понижение шума до требуемой величины осуществляется в Комплексное снижение шума от энергетического оборудования третьей ступени шумоглушения, состоящей из концентрических кассет и облицовки внутренней поверхности корпуса глушителя звукопоглощающим материалом. Снутри ступеней шумоглушения размещен негигроскопичный звукопоглощающий материал, который удерживается от выдувания при помощи стеклоткани и перфорированных цилиндрических Комплексное снижение шума от энергетического оборудования железных перфорированных обечаек.

На базе, разработанной в МЭИ новейшей методики, определены линейные размеры двухступенчатого диссипативного глушителя шума пластинчатого типа для понижения шума газовых трактов котлов БКЗ-320-140ГМ ст.№№6, 7, 8. 1-ая по ходу газа ступень глушителя Комплексное снижение шума от энергетического оборудования состоит из 4-х пластинок шириной 400 мм и длиной 1500 мм, размещенных умеренно в газоходе размерами 2300х5500 мм. Расстояние меж пластинами составляет 975 мм, расстояние меж последними пластинами и стеной газохода – 488 мм Комплексное снижение шума от энергетического оборудования (рис.7). При таком размещении пластинок относительное проходное сечение составляет 71%. 2-ая по ходу газа ступень глушителя состоит из 8-ми пластинок шириной 200 мм и длиной 3000 мм, размещенных умеренно в газоходе размерами 2300х5500 мм.

Для определения места размещения Комплексное снижение шума от энергетического оборудования ступеней глушителя проводилось математическое моделирование. Из рис.8 видно, что полное давление среды в случае (а) несколько выше, чем в случае (б). В случае (б) происходит более равномерное понижение полного давления Комплексное снижение шума от энергетического оборудования среды, в особенности отлично это видно после первой ступени глушителя, где в случае (а) преобладают зоны завышенного давления.

Уменьшение шума газовых трактов за дымососами котлов БКЗ-320-140ГМ ст. №№6, 7, 8 ТЭЦ-9 при помощи пластинчатых Комплексное снижение шума от энергетического оборудования глушителей без расширения имеющихся газоходов позволяет обеспечить нужную акустическую эффективность (рис.9) при умеренном дополнительном аэродинамическом сопротивлении (42,7 Па) и массе конструкции 3,6 т.

При разработке мер по шумоглушению важную роль играют климатические причины. Анализ Комплексное снижение шума от энергетического оборудования изменение уровня звука в течение года в расчетной точке от парового выброса на расстоянии 500 м показан на рис.10 , из которого видно, что уровень звука очень находится в зависимости от месяца года и Комплексное снижение шума от энергетического оборудования это изменение составляет до 5 дБА.

Таким макаром, всеохватывающее понижение уровня шума от энергетического оборудования, включающее внедрение хороших технических решений для понижения шума насыщенных источников шума с учетом, как технических черт, так и природных данных Комплексное снижение шума от энергетического оборудования позволяет получать гарантированно требуемое понижение с наименьшими затратами. Для понижения шума энергетического оборудования рекомендуются глушители МЭИ, которые прошли практическое опробование и учитывают требования и специфику работы на объектах энергетики. В текущее время Комплексное снижение шума от энергетического оборудования всего эксплуатируются более 300 глушителей.


Перечень литературы


  1. Тупов В.Б. Причины физического воздействия ТЭС на окружающую среду. М.: Издательский дом МЭИ. 2012.

  2. Тупов В.Б. Газовоздушные тракты паровых котлов: учебное пособие/ Тупов В Комплексное снижение шума от энергетического оборудования.Б. –М.: Издательский дом МЭИ, 2009.-200 с.

  3. Тупов В.Б. Понижение шума от энергетического оборудования. М.: Изд-во МЭИ. 2005. – 232 с.

  4. Тупов В.Б. Опыт действенного понижения шума в энергетике // Труды 2-ой всероссийской научно-практической конференции Комплексное снижение шума от энергетического оборудования «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электростанций и энергетических систем» ЭНЕРГО-2012 –М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С.313-316

  5. Vladimir Tupov « The development of complex silencers for large power stations» 41 th International Congress on Noise Control Комплексное снижение шума от энергетического оборудования Engineering, New York, USA, 19-22 August 2012

  6. Тупов В.Б., Чугунков Д.В. Глушители шума на сбросах пара энергетических котлов// Теплоэнергетика. 2009.№8. С.34-37

  7. Тупов В.Б., Чугунков Д.В., Семин С.А Комплексное снижение шума от энергетического оборудования. Понижение шума от выхлопных трактов газотурбинных установок с котлами-утилизаторами // Теплоэнергетика. 2009. № 1. С. 24–27.

  8. Тупов В.Б., Беляков М.В., Чугунков Д.В. Опыт понижения экраном уровня шума силовых трансформаторов // Электронные станции.2010, №10. С.38-40

  9. Vladimir Tupov Комплексное снижение шума от энергетического оборудования «Development of Absorptive Silencers to Forced-Draft Fans» 39 th International Congress on Noise Control Engineering, Lisbon, Portugal, 13-16 June 2010

  10. Тупов В.Б., Чугунков Д.В. Особенности систем шумоглушения газовых трактов энергетических котлов// Теплоэнергетика. 2010, №12. С Комплексное снижение шума от энергетического оборудования.66-69

  11. Тупов В.Б. Действенные решения по понижению шума от энергетического оборудования ТЭС и котельных// Труды всероссийской научно-практической конференции «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электростанций и энергетических систем» ЭНЕРГО-2010 (Москва, 1-3 июня Комплексное снижение шума от энергетического оборудования 2010 г.)– М.: Издательский дом МЭИ, 2010. Т.2 . С.247-250

  12. Тупов В.Б. Действенные решения по понижению шума в энергетике // Ш Всероссийская научно-практическая конференция с интернациональным ролью «Защита населения от завышенного шумового воздействия», 22-24 марта Комплексное снижение шума от энергетического оборудования 2011 г.Санкт-Петербург., с.164-171



Таблица 1

Превышение ночных санитарных норм на расстоянии 500 м от энергетического оборудования

Источник шума

Превышение в дБА

Вероятный путь понижения шума

1.Сбросы пара в атмосферу

30  45

Установка глушителя

2. Газовая турбина (100 МВт)




а) От Комплексное снижение шума от энергетического оборудования воздухозабора (без глушителя)

до 35

Установка глушителя

б) От среза дымовой трубы (без глушителя)

до 20

Установка глушителя

3. Тягодутьевые машины




а) Кожух

2  17

Шумоизоляция, установка кожуха

б) Воздухозабор дутьевого вентилятора

8  14

Установка глушителя либо экрана

c) От среза дымовой трубы

Дымовая труба, футерованная Комплексное снижение шума от энергетического оборудования снутри кирпичом

0– 4

Облицовка звукопоглощающим материалом поворотов, установка глушителя

Дымовая труба с железным газоотводящим стволом

10  24

Установка глушителя, облицовка звукопоглощающим материалом поворотов

4. Оборудование угольного хозяйства

10–15

Комплекс мероприятий по шумоглушению

5.Градирни

1  3

Установка экранов, особых устройств

6.Трансформаторы

1  6

Установка экранов

7. Водогрейные котлы







Типа ПТВМ -50

4  6

Установка Комплексное снижение шума от энергетического оборудования глушителя

Типа ПТВМ-100

6  9

Установка глушителя

8. Шум излучающий из помещений

а) Котельного и турбинных цехов

4  7

Шумоизоляция оконных и дверных проёмов, реализация комплекса мер по шумоглушению снутри котельного и турбинных цехов

б) ГРП

12  17

Установка глушителя

в) Компрессорной

5  10

Установка глушителя

г) Насосной

3  5

Шумоизоляция, установка кожухов




Рис.1. Вид Комплексное снижение шума от энергетического оборудования цилиндрических глушителей шума, устанавливаемых в дымовых трубах систем газоочисток дуговой сталеплавильной печи и печи-ковша: 1 – дымовая труба; 2 – цилиндры шумоглушителя; 3 – звукопоглощающий материал; 4 – перфорированные железные листы; 5 – круглые обтекатели; 6 – каркас шумоглушителя



Рис.2. Установка глушителя шума в Комплексное снижение шума от энергетического оборудования дымовую трубу системы газоочистки при помощи мобильного крана



Рис. 3. Акустическая эффективность, дБ глушителей шума систем газоочистки: 1– печи-ковша; 2– ДСП; 3– требуемое понижение



1

3

2


Рис.4. Уровни звукового давления в окружающем жилом районе: ^ 1 – до установки глушителей шума; 2 – после установки Комплексное снижение шума от энергетического оборудования глушителя шума на системе газоочистки ДСП; 3– после установки глушителей шума на системах газоочистки ДСП и печи ковша; 4 – допустимые нормы для местности жилой застройки в ночное время суток (с 23 до Комплексное снижение шума от энергетического оборудования 7 ч)


1

2

3


Рис.5. Окружающий ТЭЦ-23 филиала ОАО Мосэнерго район: 1—градирни; 2— срезы дымовых труб; 3—экран




Рис.6. Глушитель шума выброса пара для выхлопных трубопроводов после ГПК котлов БКЗ-320-140 ст.№№5,6 ОАО «ТЭЦ-ЗИЛ»


2-ая ступень глушителя шума

1-ая ступень глушителя Комплексное снижение шума от энергетического оборудования шума

Лючок

Компенсатор


Рис.7. Вид двухступенчатого глушителя шума для газоходов котлов БКЗ-320-140ГМ ст.№№6, 7, 8 ТЭЦ-9




а) б)

Рис.8. Результаты математического моделирования полного давления среды снутри газового тракта БКЗ-320-140ГМ при наименьшем расстоянии от ступеней Комплексное снижение шума от энергетического оборудования глушителя до поворота (а) и при расстоянии 1,5 м от каждой из ступеней (б)


1

2


Рис.9. Акустическая эффективность: 1 – понижение УЗМ в глушителе шума;

2 – требуемое понижение УЗМ



месяц

ΔLp, дБА


Рис.10. Изменение уровня звука в течение года в расчетной точке Комплексное снижение шума от энергетического оборудования от парового выброса на расстоянии 500 м

kompleksnaya-programma-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-ordinskogo-municipalnogo-rajona-permskogo-kraya-stranica-13.html
kompleksnaya-programma-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-selskogo-poseleniya-hara-shibir-stranica-2.html
kompleksnaya-programma-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-shipunovskogo-rajona-stranica-2.html