1、项目概况

某燃气电厂位于城市中心，电厂附近建有多个高层住宅楼，居民楼高度100m与电厂主厂房的水平距离约130m。邻近的居民楼为高端住宅，声环境区划分属1类标准。电厂的燃机进气口及进气管道运行时产生的强烈噪声，对邻近高层的居民产生了显著影响，需采取相应噪声控制措施。

2、噪声源特征

该燃气电厂的一套780MW“二拖一”燃气-蒸气联合循环发电机组，年发电量34亿kW.H，供热面积1000万m²，供热区域40km²，占地面积9hm²。燃机采用GE公司的机组，燃机进气系统为燃机提供洁净空气，基本负荷下进气风量为190万m³/h，进风量较大。燃机进气管道位于主厂房二层的屋面，共2套进气系统，进气系统由风管直管段（含消声器）、变径段、进口过滤器等部分组成，风管尺寸为11.5mx4.5m，变径部分最宽可达到21m，进气口高约12m。噪声暴露面积非常大，属于体型巨大的噪声源。根据测试结果，进气口及进风管道壁面的噪声值都很高，且进气管道壁面的噪声值远高于进风口的噪声值；进气口及进风管道壁面均在1600Hz、3150Hz处存在明显的噪声峰值。对噪声频谱进行A计权后发现，进气系统的噪声随着频率的增高而增大，噪声主要集中在1000Hz至8000Hz频率范围内，呈明显的高频特性。

窗外除受到电厂噪声的影响外，还受到附近多条道路交通噪声的影响，并能明显听到高频单频噪声。从A计权后的敏感点噪声频谱曲线可看出，噪声主要集中在1000Hz至4000Hz范围内，与进气系统的噪声频谱相吻合。

根据上述现场测试分析，燃机进气口及其管道是影响居民楼高层的主要噪声源，且噪声在1600Hz、3150Hz处存在明显的峰值。

3、噪声模拟分析

为更精准的分析和量化各声源对噪声敏感点的影响，采用专业声学软件SoundPLAN并根据计算结果指导噪声控制方案的设计。根据模拟分析结果，燃机进气口与管道对邻近高层居民不同楼层的噪声贡献量为52.0~53.8（A），燃机进气管道与变径对居民的高层的噪声贡献量为50.9~52.36dB（A），管道的噪声贡献大于进气口噪声的贡献。

从模拟结果可看出，在不考虑交通噪声及其他噪声源影响的情况下，燃机进气系统即可导致敏感点超标7~9dB（A），其贡献量非常明显。

4、噪声控制设计与措施

燃机进气口及管道为巨大的面声源，之前已采取了隔声屏障的降噪措施，隔声屏障将2个燃机进气口的3面围合，顶部稍微向内折弯，可有效阻挡进气口噪声向水平方向传播。但由于居民高处住户位于高处，隔声屏障对进气管道无法形成有效遮挡，进气管道噪声仍可直接辐射到高处居民楼；进气口虽然大部分位于隔声屏障遮挡范围内，但易经过反射、绕射之后传播出去。

根据分析，进气口与进气管道的噪声来自于燃机，传播途径包括管道壁面固体声（振动）与空气声传播。进气管道风管为5mm厚钢板，其自身空气声隔声量已经很大，但自身阻尼很小，因此在燃机的高强噪声激励下仍会因振动而辐射出强烈噪声。进气系统内已有一个长约3m的阻性片式消声器，进气口处的过滤装置也能衰减部分噪声，因此进气口噪声反而小于管道壁面辐射的噪声。根据SoundPlan模拟分析，进气口噪声贡献量比进风管道贡献量低约5dB(A),处于次要声源。

该项目属于改造项目，受荷载的限制，要求新增的降噪措施尽量少且荷载尽量小。根据对噪声源贡献量、噪声源来源以及工程项目条件限制的综合分析，设计方案最终确定选用进气风管阻尼隔声包扎的措施，进气口由于荷载的限制不再采取措施。进气直管段及变径部分采用“阻尼喷涂+吸声层+金属防护面层”的方式，通过阻尼与隔声共同作用降低噪声。

阻尼降噪技术常用于管道和薄板的减振降噪。一般金属材料如钢、铝、铜等，其固有阻尼很小，在激振力的作用下极易产生结构的弯曲振动。在金属薄板或薄管壁上涂贴阻尼材料，通过外加阻尼的方法来加大材料的阻尼以降低噪声。当金属薄板受激发而产生弯曲振动时，振动能量便迅速传递给涂贴在其上面的阻尼材料，引起阻尼材料分子间的摩擦和相互错动。由于阻尼材料内损耗、内摩擦大，使薄板振动的能量相当一部分转变为热能耗散掉，从而减弱薄板弯曲振动强度，噪声也随之降低。阻尼主要用于抑制薄板结构因为共振而激发起噪声，可以降低风管管壁的噪声辐射效率，从而达到降低风管壁面噪声的作用。以燃机进气变径底部利用已有大型钢梁为基础，在管道外轮廓边缘底部设置3面（左侧、右侧、前面）围合的隔声维护结构根据实测结果，治理后的进气管道壁面噪声总声压级减低了15~16dB(A)，其中峰值频率1600Hz噪声降低14~15dB(A)，第二峰值频率3125Hz噪声降低了21dB(A)，治理后的噪声得到明显改善。

受到现场条件限制，燃机进风口未采取降噪措施。由于管道外增加阻尼的作用，进风口处的噪声也略有所下降，改善量约为4dB(A)，1600Hz峰值处的噪声降低约3dB(A),3125Hz峰值的噪声降低8dB(A)，2000~8000Hz的噪声均有一定程度的降低。居民楼顶1600Hz与3120Hz的峰值频率噪声已经消失，总计权声压级从约60dB(A)降低到背景噪声值约55dB(A)，主要噪声源为邻近交通干道的交通噪声。

5、结语

燃气电厂的燃机进气口及管道是一个巨大的噪声源，燃机噪声通过固体声与空气声对外界产生影响。通过对噪声源及其传播途径进行分析，针对燃机进气口管壁振动辐射噪声的特点，采取阻尼隔声降噪的措施，取得了明显的降噪效果，解决了邻近高层住宅的电厂噪声扰民问题，可为同类型项目提供借鉴。

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