РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Снижение шума от газотурбинной ТЭЦ

Д.т.н. В.Б. Тупов, профессор; к.т.н. С.А. Семин,
доцент, ФГБОУВО «НИУ«МЭИ», г. Москва

Введение

Одним из неблагоприятных факторов воздействия на селитебную (предназначенную для размещения жилищного фонда, общественных зданий и сооружений, отдельных коммунальных и промышленных объектов (не требующих устройства санитарно-защитных зон). - Прим. ред.) территорию при работе теплоэнергетических объектов является шум [1-4].

Сегодня газотурбинные ТЭЦ (ГТУ-ТЭЦ) находят все более широкое применение как источники тепловой и электрической энергии для жителей окружающих районов [5] и часто располагаются в непосредственной близости от жилых домов. При этом ГТУ являются самым мощным постоянным источником шума среди всего энергетического оборудования [1], что делает невозможным их применение на объектах теплоэнергетики без внедрения специальных мер по шумоглушению. Все это обусловливает высокую актуальность вопросов, связанных со снижением шума от ГТУ-ТЭЦ.

В настоящей статье на примере действующего теплоэнергетического предприятия рассмотрены вопросы комплексного снижения шума от ГТУ-ТЭЦ, а также предложена разработанная специалистами МЭИ конструкция глушителя шума, позволяющая добиться соблюдения действующих санитарных норм по фактору шума [6] в окружающем жилом районе.

Анализ результатов акустических измерений

В работе рассматривается ГТУ-ТЭЦ малой мощности с четырьмя блоками ГТУ с котлами- утилизаторами, расположенная в непосредственной близости от жилой застройки. Все ГТУ обеспечены штатными шумоглушителями. Особенностью данного жилого района является размещение рядом с ним и ГТУ-ТЭЦ еще одного мощного источника шума - крупного промышленного предприятия (рис. 1). В этом случае свой вклад в акустический фон вносят сразу несколько источников, и важной задачей становится определение требуемого снижения шума от каждого из них.

Для определения вклада каждого из источников шума было проведено комплексное акустическое обследование, которое включало в себя:

■ измерение уровня шума около шумоизлучающего оборудования, а также в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе в дневное и ночное время при различных режимах работы оборудования;

■ измерение уровня шума в жилом помещении в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе в дневное и ночное время суток;

■ измерение уровня шума в окружающем ГТУ- ТЭЦ жилом районе в ночное время суток при полностью отключенной ГТУ-ТЭЦ.

Частотным анализатором измерялись уровни звука и уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5-8000 Гц и третьоктавных полосах в диапазоне среднегеометрических частот 2510000 Гц.

Полученные значения уровней звукового давления и уровня звука в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе сравнивались с допустимыми нормами по шуму СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [6] с учетом поправки на инженерно-технологическое оборудование (-5 дБ).

Проведенные измерения позволили определить основные источники шума и требуемое снижение шума от них.

Рис. 1. Схема размещения ГТУ-ТЭЦ в окружающем жилом районе.

Например, в т. А (рис. 1) основной вклад вносит ГТУ-ТЭЦ. В этой точке после отключения ГТУ-ТЭЦ произошло равномерное снижение уровней звукового давления во всем спектре среднегеометрических частот, а также снизились уровни звука (рис. 2).

В т. В (рис. 1) после отключения ГТУ-ТЭЦ также произошло снижение уровней звукового давления во всем спектре среднегеометрических частот и снизились уровни звука. Однако основным источником шума в этих точках была работающая в это время вентиляция общественного здания, расположенного во дворе дома. На влияние вентиляции указывает то, что при работе ГТУ-ТЭЦ шум в этих точках был сильнее, чем в точках, расположенных ближе к ГТУ-ТЭЦ. При режиме с отключенной ГТУ-ТЭЦ вентиляция не работала и шум заметно снизился.

В т. С (рис. 1) после отключения ГТУ-ТЭЦ произошло увеличение уровня звука, кроме того, изменился спектр: при низких частотах уровни звукового давления уменьшились, при средних - увеличились, при высоких - остались практически постоянными. Все это говорит о преобладании влияния шумового воздействия в этих точках другого источника шума, а именно - завода, расположенного рядом с ГТУ-ТЭЦ.

Таким образом, в окружающем ГТУ-ТЭЦ жилом районе действуют несколько источников шума, и в разных точках превалирует влияние одного из них.

Проведенное акустическое обследование позволило определить наименее затратный путь снижения от ГТУ-ТЭЦ. Было установлено, что основной вклад ГТУ-ТЭЦ в акустический фон связан с шумом, излучаемым от воздухозаборов ГТУ, а также была правильно найдена величина требуемого снижения шума от них с целью достижения санитарных норм по фактору шума [6] в окружающем жилом районе. Это позволило избежать осуществления мер по шумоглушению большой группы оборудования ГТУ-ТЭЦ, внедрение которых не привело бы к снижению уровня шума в окружающем районе.

Мероприятия по снижению шума

Для снижения звуковой энергии, излучаемой от воздухозаборов ГТУ (рис. 3), на требуемую величину, разработаны мероприятия по их шумоглушению путем установки в них шумоглушителей дополнительно к штатным глушителям.

Для снижения шума от воздухозаборов в мировой практике используются в основном глушители диссипативного типа [1, 7-9]. Диссипативные глушители обеспечивают снижение звука для всех среднегеометрических частот. Поэтому для снижения шума от воздухозаборов ГТУ разработана конструкция именно диссипативного глушителя.

Диссипативные глушители представляют собой звукопоглощающий материал, размещенный специальным образом по сечению канала. В зависимости от способа размещения звукопоглощающего материла в канале глушители могут быть пластинчатыми, трубчатыми, сотовыми и др.

Рис. 3. Воздухозаборы ГТУ на ГТУ-ТЭЦ.

Разработанный глушитель соответствует следующим требованиям:

■ обеспечивает необходимое снижение уровня шума;

■ имеет умеренное аэродинамическое сопротивление и не снижает мощность ГТУ;

■ обладает умеренной массой и габаритными размерами;

■ удобен для монтажа и эксплуатационного осмотра.

Для снижения шума воздушного тракта перед каждым из четырех компрессоров ГТУ ГТУ-ТЭЦ устанавливается пластинчатый одноступенчатый глушитель шума на прямом вертикальном участке воздуховода ГТУ (рис. 4, 5).

Рис. 5. Место установки глушителя шума воздухозаборов ГТУ ГТУ-ТЭЦ.

Глушитель шума состоит из пяти пластин толщиной 200 мм и длиной 2250 мм, размещенных равномерно в воздуховоде. Для размещения глушителя шума необходима врезка воздуховода длиной 3900 мм от корпуса ГТУ до кровли машинного зала ГТУ. Расстояние между пластинами составляет 300 мм, расстояние между крайними пластинами и стенкой воздуховода - 150 мм. При таком размещении пластин относительное проходное сечение составляет 65%. Внутри пластин находится негорючий, негигроскопичный звукопоглощающий материал, который защищается от выдувания стеклотканью и перфорированным металлическим листом.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления глушителя на входе и выходе пластин устанавливаются круглые обтекатели.

Расчетное аэродинамическое сопротивление глушителя шума воздухозаборов ГТУ составляет около 16 Па, и его установка не приводит к снижению мощности ГТУ. Общая масса каждого глушителя шума (вместе с врезаемым воздуховодом) составляет менее 2 т.

Акустическая эффективность глушителя шума воздухозаборов ГТУ ГТУ-ТЭЦ составляет 2-15 дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5-8000 Гц, что превышает величину требуемого снижения уровня шума при всех среднегеометрических частотах (рис. 6).

Таким образом, установка одноступенчатых пластинчатых глушителей шума, разработанных специалистами МЭИ, позволяет уменьшить шумот воздухозаборов ГТУ на ГТУ-ТЭЦ на требуемую величину.

Выводы

1. Выполненные акустические измерения показали, что при эксплуатации ГТУ-ТЭЦ малой мощности, расположенных в непосредственной близости от жилых домов, проблема повышенного шумового излучения от них является актуальной даже при наличии штатных средств шумоглушения.

2. Комплексный подход при организации акустического обследования ГТУ-ТЭЦ, в ходе которого были проведены измерения при различных режимах работы станции, позволил определить вклад различных источников шума в акустический фон в окружающем жилом районе и найти наименее затратный путь по снижению шума от ГТУ-ТЭЦ.

3. По результатам акустических измерений были определены основные источники шума на ГТУ-ТЭЦ (воздухозаборы ГТУ) и требуемое снижение шума от них с целью достижения санитарных норм по фактору шума.

4. Предложена конструкция пластинчатого одноступенчатого глушителя шума, установка которого в каждом из четырех воздуховодов ГТУ позволит снизить излучение шума от ГТУ-ТЭЦ на требуемую величину. Особенностью разработанного глушителя шума является его высокая акустическая эффективность при малых габаритных размерах и массе и умеренном аэродинамическом сопротивлении.

Литература

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

2. Семин С.А., Тупов В.Б. Эффективные мероприятия по снижению шума от ТЭЦ и котельной // Сборник докладов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации». Санкт-Петербург, 18-20 марта 2015. С. 268-275.

3. Тупов В.Б., Семин С.А., Тараторин А.А., Тупов Б.В. Комплексное снижение шума от котельных малой мощности // Промышленная энергетика. 2015. № 5.

С. 61-65.

4. Semin S.A., Tupov V.B. Complex reduction of noise influence from power enterprises with small heating capacity upon surrounding residential area // Proceedings of Twenty-second International Congress on Sound and Vibration. Florence, Italy, July 12-16 2015. — vol. 1051, 8 pp.

5. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 2002.

6. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Минздрав России, 1997.

7. Семин С.А., Тупов В.Б. Особенности разработки глушителей шума и звукоизоляции котлов-утилизаторов. Материалы III Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия». Санкт-Петербург, 22-24 марта 2011. — c. 389-395.

8. Семин С.А., Тупов В.Б. Разработка глушителей шума котлов-утилизаторов с учетом затухания звуковой энергии в их поверхностях нагрева // Теплоэнергетика. 2011. № 8. С. 37-41.

9. Semin S.A., Tupov V.B. Noise reduction from com- bined-cycle plants subject to their configuration // Proceedings of Forty-first International Congress and Exposition on Noise Control Engineering Inter-Noise 2012. New York, USA, August 19-22 2012. — vol. 361, 12 pp.

В.Б. Тупов, С.А.Семин, Снижение шума от газотурбинной ТЭЦ

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №12 (196), 2016 г. , www.rosteplo.ru/nt/196

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Программы Auditor