本初步设计标准及依据

本初步设计标准及依据

■ 设计依据或参考的标准及规范

1 《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)；

2 《声环境质量标准》(GB3096-2008)；

3 《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；

4 《工业循环水冷却设计规范》(GB/T50102—2003) ；

5 《钢结构设计规范》GB50017-2003；

6 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）；

7 《风机用消声器技术条件》（JB/T 6891-2004）；

8 《风机配套消声器性能试验方法》（JB/T 4364-1999）；

9 《声学消声器测量方法》（GB/T 4760-1995）；

10《声学消声器现场测量》（GB/T 19512-2004）；

11《声学消声器噪声控制指南》（GB/T 20431-2006）；

12《声学环境噪声测量方法》（GB/T 3222-94）；

13《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》（DL/T 5427-2009）。 ■设计依据的文件或资料

1 《华能北京热电扩建工程环评报告》；

2 ＜华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程厂区总平面布置图＞； 3 华北电力设计院提供的部分初步设计图纸；

4 《中国华能集团公司火电工程设计导则》；

5 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制工程专项设计招标》招标 文件（华能北京热电厂）；

6 北京绿创声学公司已完成的同类燃气电厂技术资料；

7 7月21日评审意见。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

III

初步设计方案说明

本噪声专项控制项目，其实施具有非常重要的意义和必要性。首 先项目填补国内城市燃气热电厂噪声排放满足《工业企业厂界环境噪 声排放标准》（GB12348-2008）中2 类标准要求的空白；其次厂界 和敏感点双达标，使周边声环境和谐，百姓安居；再次，低碳、静音， 树立“绿色”电厂形象，成为华能窗口工程、行业代表和样板企业。 方案设计坚持科学先进、可靠创新原则。由于项目设计目标要求 高，兼具环境、劳动卫生和厂区参观道路三项达标，实施技术难度大，

为此方案从项目设计方法、设计手段、措施结构等几方面都进行了必 要的设计开发。方案设计过程中始终坚持设计创新的前提是措施安全 可靠的理念，并借鉴以往成功经验。

本方案设计开发特点如下：

（1）采用综合预评价分析法进行噪声预测。

方案中的预测分析环节，其结果是关系到降噪量和治理措施是否 合理准确的关键，因此本方案采取综合预评价法，即公式计算预评价 法+计算机模拟预评价法+类比分析预评价法相结合，保证预测结果 的合理准确。

（2）本方案针对《工业企业厂界环境噪声排放标准》

（GB12348-2008）对固体传声限值要求，针对重点超标声源进行设 计。

（3）结合以往太阳宫、郑常庄燃气热电厂工程经验，机力通风 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

IV

冷却塔噪声控制是整个治理项目难点中的难点。由于机力通风冷却塔 具有体型较大、露天布置、靠近厂界、声功率级高、既有空气动力性 噪声又有淋水噪声和固体传声等特点，因此本方案给予了高度的重视 和重点设计。

本方案主要内容包括项目基本情况、设计依据条件、设计目标、 厂区噪声源分析、污染辐射预测分析、声源降噪量确定、基本控制措 施以及措施实施后效果预测结果等，同时给出了扩建工程厂区噪声污 染初步的分析预测图和各区域的初步降噪措施。

注：本方案根据7月21 日评审意见做了修改。主要为以下几点

（1）在设计中充分贯彻《中国华能集团公司火电工程设计导则》 精神。

（2）根据现阶段华北电力设计院提供的最新总平图，对厂区噪声 控制措施实施前和实施后预测重新进行了声学计算，见“5.3 初步预 测结果”和“10 噪声控制效果预测”。

（3）与华北电力设计院及海鸥公司（冷却塔厂家）进一步沟通落 实了冷却塔参数，见“9.3.3 机力通风冷却塔区域”及初步设计图 纸。

（4）噪声控制措施外观去工业化设计问题，与北京城市建筑设计 院及华北电力设计院进行了沟通，待外观方案设计确定后进行深入配 合。

（5）考虑变压器等设备检修，对噪声控制措施进行了完善。 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

V

目录

1 项目概述..........................................................1

1.1 项目基本情况................................................1

1.2 厂址及周围环境..............................................1

2基本设计条件......................................................3

2.1 水文气象条件................................................3

2.2 地震及工程水文..............................................5

2.3 电厂水源....................................................5

2.4 主机的主要技术规范..........................................5

3 噪声控制设计目标..................................................7

3.1排放、环境噪声控制目标.......................................7

3.2 职业卫生噪声控制目标........................................8

3.3 厂区内道路环境噪声目标......................................9

4 噪声源分析........................................................9

4.1 厂区噪声源分布..............................................9

4.2主厂房噪声区域声源分析......................................11

4.3余热锅炉噪声区域声源分析....................................14

4.4 天然气调压站声源分析.......................................15

4.5 机力通风冷却塔区域声源分析.................................16

4.6 变压器区域声源分析.........................................19

4.7 其它区域声源分析...........................................19

4.8 排汽（气）放空噪声分析.....................................19

5 噪声污染综合预测分析.............................................20

5.1 绿创公司对预测分析软件的使用经验...........................20

5.2 预测分析采用的基础数据来源.................................20

5.3 初步预测分析结果...........................................21

6 声源降噪量的确定.................................................22

6.1声源降噪量确定的条件........................................22

6.2 设计降噪量的确定...........................................23

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

VI

7 本项目特点及难点.................................................24

7.1 属于国内首例达到“GB2008标准”噪声控制项目.................24

7.2技术水平高..................................................25

7.3 噪声预测分析难度大.........................................25

7.4 技术创新特点突出...........................................25

7.5 项目实施后预期成果多.......................................25

8初步降噪方案制定原则.............................................26

9 噪声控制措施概述.................................................26

9.1 噪声控制工程基本方法和原理.................................26

9.2 噪声控制措施的总体规划.....................................29

9.3各区域降噪措施..............................................30

10 噪声控制效果预测................................................37

11 特别说明........................................................38

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

1

1 项目概述

1.1 项目基本情况

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程建设1 套“F”级燃机组成的“二拖一”

燃气蒸汽联合循环发电供热机组，包括2 台9F 级燃气轮发电机组、2 台余热锅 炉和1台蒸汽轮发电机组，汽轮机配置SSS 离合器，对外总供热能力650MW 。 本期工程燃机采用干式低氮燃烧器，余热锅炉同步建设烟气脱硝装置，采用SCR 脱硝工艺，脱硝剂采用尿素，脱硝效率不低于85%。本工程初步定于2010年6 月开工建设，1 号机组于2011 年10 月投产发电，2 号机组于2011 年12 月底 投产发电。

根据环境报告及批复，确定北侧厂界执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》 (GB12348-2008)的4类标准，东侧厂界、西侧厂界以及南侧厂界执行 3类标准；

周边地区声环境质量应执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)3类标准，但为 避免居民点的声环境质量明显降低评价范围内的居民点声环境质量执行《声环境 质量标准》(GB3096-2008)的2类标准。

华能北京热电厂对包括噪声在内的环境保护非常重视，为使本工程噪声达到 环评批复要求，决定对本工程噪声治理专项设计及服务进行招标。本初步设计方 案即为北京绿创声学公司针对本次招标所做的初步设计方案。

1.2 厂址及周围环境

（1）厂址

华能北京热电厂位

于北京市朝阳区王四营

乡和高碑店乡境内，观

音堂村东侧，在建国路

南侧百子湾火车站以

北，中央人民广播电台

第二台以西，北京市的

四环路与五环路之间，

高碑店路以东的区域范围内。厂址地理坐标为北纬39°53’，东经116°32’。 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

2

（2）周围环境

厂址北侧为广渠路延伸线、紧靠北京市高碑店污水处理厂；南侧为观音堂

路；西侧为高碑店路，高碑店路西侧为观音堂村；东侧为五环路。厂区及周边环 境平面布置图如下所示：

华能北京热电厂厂址周边环境状况及规划

厂界名称种类部位周边环境状况及规划

东 厂 界 现状

北部

分布有拟拆迁仓库、厂房。拆迁仓库、厂

房紧邻北京市五环路，五环路东侧也主要

为绿化隔离带。

中部和南部

分布有绿化隔离带。绿化隔离带紧邻北京

市五环路，五环路东侧也主要为绿化隔离

带。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

3

规划

东厂界与五环路之间规划为绿地，五环路

东侧也规划为绿地，东厂界东侧200m 范围

内无居民区。

西 厂 界

现状

北部

西厂界铁路线北侧为半壁店村，西厂界铁

路线南侧为厂房、仓库。

中部 西厂界中部为空地。

南部

西厂界南部为观音堂村，观音堂村与西厂

界之间隔有一块空地。

规划

北部西厂界北部主要规划为绿地。

中部和南部

西厂界中部和南部主要规划为居住、商业、工业

混杂区，厂界与混杂区之间用绿地隔离开来。

南 厂 界

现状

西部

南厂界西部紧邻观音堂路，观音堂路南侧

主要为厂房、仓库等。

东部

南厂界东部为中华和谐文化创意产业园和

通盛宾馆，中华和谐文化创意产业园和通

盛宾馆紧邻观音堂路，观音堂路南侧有北

京市未成年人救助保护中心和南花园居民

区。

规划

南厂界外观音堂路北侧东部规划为绿地。

观音堂路南侧规划为古塔公园和郎枣园，无居

民区。

北 厂 界

现状

西部

北厂界邻广渠路，广渠路北侧西部为半壁

店村，临近马路的房子处于拟拆状态。

中部

北厂界邻广渠路，广渠路北侧中部为北京

市高碑店污水处理厂。

东部

北厂界邻广渠路，广渠路北侧东部为小郊

亭村，临近马路的房子处于拟拆状态。

规划

北厂界隔广渠路北侧规划为高碑店污水处理厂

和绿地

2 基本设计条件

2.1 水文气象条件

本地区地处中纬度地带，属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，受来自西 北大陆气流影响比较显著。其特点是：春季风多雨少，有时出现沙暴、扬沙天气， 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

4

可造成大气中颗粒物浓度显著增高；夏季炎热多雨，七月初开始进入长约一个半 月的雨季，时有暴雨出现，夏季集中了全年75%的雨量；秋季天高云淡，金风 送爽，是一年中最好的季节；冬季寒冷干燥，进入采暖期，是北京地区四季中最 长的一个季节，也是大气污染最严重的季节。

资料系列为1959～2002年，常规气象资料计算值如下：

累年平均气温： 11.9 ℃

累年年平均最高气温： 18.9℃，发生在1983年

累年年平均最低气温： 5.4 ℃，发生在1969年

累年极端最高气温： 41.6 ℃，发生在1961年6月10日

累年极端最低气温： -21.2 ℃，发生在1966年2月23日

累年平均气压： 1012.7 hPa

累年年平均最高气压： 1013.8 hPa ，发生在1989年

累年年平均最低气压： 1011.2 hPa，发生在1966年

夏季最热月份平均大气压力： 998.7hPa

冬季最冷月份平均大气压力： 1023.6hPa

多年极端最高气压： 1040.5 hPa

多年极端最低气压： 981.0 hPa

累年平均相对湿度： 58 %

累年年最小相对湿度： 0

夏季最热月份平均相对湿度： 78.7%

冬季最冷月份平均相对湿度： 43%

全年盛行风向： N 、S 、SSW

夏季盛行风向： S

冬季盛行风向： NNW

50年一遇，10m 高，10min 平均最大风速选用26.8m/s

累年年最大积雪厚度： 23 cm ，发生在1973年1月24日

累年年最大冻土深度： 48 cm ，发生在1968年2月24日

多年月平均气象资料：

项 目 1 2 3 4 5 6

气温℃ -4.2 -1.4 5.2 13.8 19.3 24.1

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

5

气压kPa 102.36 102.17 101.7 101.02 100.59 100.11

相对湿度% 43 45 49 48 54 63

项目 7 8 9 10 11 12

气温℃ 25.9 24.6 19.7 12.8 4.3 -2.0

气压kPa 99.87 100.31 101.01 101.65 102.09 102.33

相对湿度% 78 79 71 64 59 49

2.2 地震及工程水文

设计地震烈度：8度，设计基本地震加速度值为0.20g 。

根据工程地质资料，厂址区域地下水位在-6m —-7m 施工时可不考虑施工降 水。累年年最大冻土深度： 80 cm

2.3 电厂水源

本期扩建工程工业供水水源采用高碑店污水处理厂处理后的达到二级排放 标准的污水。

2.4 主机的主要技术规范

主机的主要技术规范暂定，具体数据以厂家最终确认的数据为准。

（1） 联合循环（二拖一燃气蒸汽联合循环机组）

项 目 单位

数 据

采暖期非采暖期

联合循环机组配置型式2+2+1(2台GT 、2台HRSG 、1 台ST)

联合循环机组毛发电毛功率MW 827.08 923.42

联合循环机组供热负荷MW 650 /

联合循环机组总毛热效率% 86.906 53.046

联合循环机组热电比% 78．59 /

联合循环机组年平均总毛热效率% 73.165

（2）燃气轮机

项 目 单位

数 据

采暖期非采暖期

燃气轮机发电机组型号M701F4

燃气轮机发电机组型式

重型(工业型) 、室内布置、快装式、采用

干式低氮燃烧器

燃气轮机发电机组频率Hz 50

燃机简单循环额定功率MW 336.41 306.9

燃机排气量t/h 2755.4 2609.2

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

6

项目 单位

数 据

采暖期非采暖期

燃料消耗量Nm 3/h 95416 88842

燃机排气温度℃ 596 604

燃机转速rpm 3000 3000

（3）汽轮发电机

项 目 单位

数 据

采暖期非采暖期

汽轮机型式三压再热、抽汽凝汽式

汽轮机功率MW 154.26 309.62

汽轮机额定转数r/min 3000 3000

汽轮机高压主蒸汽流量t/h 623.9 607.8

汽轮机主汽门前额定蒸汽压力MPa(a) 13.44 13.19

汽轮机主汽门前额定蒸汽温度℃ 530.5 538

中压缸排汽压力MPa(a) 0.645 /

中压缸排汽流量t/h 779.6 /

中压缸排汽温度℃ 313 /

汽轮机背压kPa(a) 5.3

汽轮机设计冷却水温度℃ / 20

发电机额定功率MW 320 320

发电机额定转数r/min 3000 3000

发电机额定频率Hz 50 50

（4）余热锅炉

项 目 单位

数 据

采暖期非采暖期

余热锅炉型式： 卧式、自然循环、三压再热、无补燃

锅炉出口蒸汽压力(高压) MPa(a) 13.84 13.58

锅炉出口蒸汽温度(高压) ℃ 532.5 540

锅炉出口蒸汽流量(高压) t/h 311.9 303.9

锅炉出口蒸汽压力(中压) MPa(a) 3.56 3.47

锅炉出口蒸汽温度(中压) ℃ 560.5 568

锅炉出口蒸汽流量(中压) t/h 374.5 363

锅炉出口蒸汽压力(低压) MPa(a) 0.703 0.681

锅炉出口蒸汽温度(低压) ℃ 247.3 246

锅炉出口蒸汽流量(低压) t/h 7.1 44.2

给水温度℃ 126.8 126.9

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

7

3 噪声控制设计目标

3.1 排放、环境噪声控制目标

按照北京市环境保护局的批复，本项目的西、南厂界噪声执行《工业企业厂 界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中3 类标准，东、北厂界噪声执行该 标准中的4类标准。但为了减缓噪声对周边住宅及敏感建筑的影响，应该确保项 目对厂界噪声贡献值低于昼间60dB （A ）、夜间50 dB（A ）限值；确保住宅区 及敏感建筑噪声值不增加。

3.1.1 噪声排放执行标准

本项目厂界执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)的2 类标准，即保证机组投运后厂界噪声值昼间不超过60dB(A)、夜间不超过 50dB(A)。

表1：厂界环境噪声排放执行标准

单位：dB （A ）

时 段

厂界外

声环境功能区类别

昼间夜间

0 50 40

1 55 45

2 60 50

3 65 55

4 70 55

表2：结构传播固定设备室内噪声排放限值（等效声级） 单位：dB （A ）

房间类型A 类房间B 类房间

噪声敏感时段

建筑物所处

声环境功能区类别

昼间夜间昼间夜间

0 40 30 40 30

1 40 30 45 35

2、3、4 45 35 50 40

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

8

表3：结构传播固定设备室内噪声排放限值（倍频带声压级） 单位：dB

噪声敏感

建筑所处

声环境功

能区类别

时段

倍频程中心频率

（Hz ）

房间类型

室内噪声倍频带声压级限值

31.5 63 125 250 500

昼间A 、B 类房间76 59 48 39 34

夜间A 、B 类房间69 51 39 30 24

1

昼间

A 类房间76 59 48 39 34

B 类房间79 63 52 44 38

夜间

A 类房间69 51 39 30 24

B 类房间72 55 43 35 29

2、3、4

昼间

A 类房间79 63 52 44 38

B 类房间82 67 56 49 43

夜间

A 类房间72 55 43 35 29

B 类房间76 59 48 39 34

3.1.2 声环境质量执行标准

本项目周边地区声环境质量应执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)2 类 标准，即保证机组投运后厂界噪声值昼间不超过60dB(A)、夜间不超过50dB(A)。 《声环境质量标准》（GB3096-2008） Leq[dB(A)]

功能区类别适应地区昼间夜间

0 高级别墅区、疗养区50 40

1 居住、文教机关为主地区55 45

2 居住、商业、工业混杂区60 50

3 工业、仓储地区65 55

4

交通干线及内河航道两侧70 55

铁路干线两侧70 60

3.2 职业卫生噪声控制目标

本项目的厂内噪声要求按《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）执行。 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

9

工作地点噪声声级的卫生限值

日接触噪声时间(h) 卫生限值[dB(A)]

8 85

4 88

2 91

1 94

1/2 97

1/4 100

1/8 103

最高不得超过115[dB(A)]

非噪声工作地点噪声声级的卫生限值

地点名称卫生限值工效限值[dB(A)]

噪声车间办公室75

不得超过55

非噪声车间办公室60

会议室60

计算机室、精密加工室70

3.3 厂区内道路环境噪声目标

厂区主要道路环境噪声不大于55 dB（A ）。

4 噪声源分析

4.1 厂区噪声源分布

由于业主未能提供本项目主要设备的噪声水平（设备源强噪声值），北京绿 创声学公司根据相近规模的太阳宫、郑常庄燃气热电厂采集到的设备噪声数据， 作为本降噪设计方案设备噪声的参考数值。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

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设备名称

噪声水平

[dB（A ）] 备注

燃气轮机87～92 罩壳外1米

燃气轮机进风口78～82 距离1m

蒸汽轮机及辅助设备87～92 罩壳外1米

蒸汽轮机管线等辅助设备90～95 距离1m

厂房屋顶风机80～85 距离1m

机力通风冷却塔风机85～88 风筒出风口45度方向1米

机力通风冷却塔淋水88～90 距离1m

机力塔固体传声70左右塔壁0.5m 外

变压器68～72 距离1m

锅炉本体75～85 距离1m

锅炉前置模块85～92 距离1m

锅炉给水泵等辅机85～90 距离1m

锅炉排气放空～95 距离1m

余热锅炉烟囱80～85 排口2m 处

天然气增压机85～92 罩壳外1米

循环水泵85～90 距离1m

其它泵类85～90 距离1m

风机等其它设备80～85 距离1m

结合我公司技术人员对类似电厂设备和厂区噪声的实际测试经验，我们对燃 机电厂各功能区域的噪声源特点和特性做进一步分析，为了更准确分析将厂区分 为几个功能区域如下图所示：

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

11

职工综合活动中心

一层架空

生产行政办公楼主入口

机力冷却塔区域

循环水泵房区域

消防水泵房区域

余热锅炉(烟囱) 区域

热网综合车间区域

主厂房(燃机/汽机) 区域

变压器区域

集控楼区域

公寓楼区域

办公楼区域

厂界红线

天然气调压站区域

厂区噪声区域划分图

4.2 主厂房噪声区域声源分析

主厂房区域包括燃机厂房、汽机厂房、热网站和集中控制楼，该区域噪声主 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

12

要包括：

燃机本体噪声；

燃机进风口及进风口管道噪声；

燃机辅机噪声；

汽机本体噪声；

汽机辅机噪声；

热网站蒸汽管线噪声；

屋顶风机噪声等。

太阳宫热电厂燃机（带罩壳）

太阳宫热电厂汽机（带罩壳）

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

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燃机本体噪声（罩壳外1m 处）频谱图

汽机本体噪声（罩壳外1m 处）频谱图

由燃机和汽机本体噪声频谱图可以看出，燃机和汽机本体噪声频谱均呈现高 声压级和宽频带特性。

燃机进风口噪声（2m 处）频谱图

由燃机进风口噪声频谱图可以看出，燃机进风口低频特性很明显，在中高频 区域也有较明显的峰值，属于难治理的声源。

主厂房区域声源均属于高声压级噪声，会通过不同途径向外传播：如室内声

源通过墙体透声或通过门、窗、通风进排口向外传播；室外声源（如燃机进风口） 还直接向外界传播，这都会对周边厂界和敏感点的噪声产生影响。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

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4.3 余热锅炉噪声区域声源分析

余热锅炉区域包括天然气前置模块、锅炉给水泵区、锅炉本体、烟囱等，

余热锅炉区域除锅炉本体产生噪声外，还有多个区域多种附属设备会产生不同程 度的噪声，主要有：

锅炉本体噪声

锅炉给水泵区噪声；

锅炉顶部噪声；

天然气前置模块噪声；

锅炉排汽（气）口噪声；

锅炉烟囱噪声等。

太阳宫热电厂余热锅炉及烟囱

太阳宫天然气前置模块噪声频谱图

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15

余热锅炉本体噪声频谱图

余热锅炉给水泵噪声频谱图

由以上噪声频谱图可以看出，锅炉区域噪声呈现高声压级、宽频带特性，超 标量大。

4.4 天然气调压站声源分析

本项目天然气调压站的主要功能是把输送至厂内的天然气进行增压，经天然 气前置模块加加热和过滤后输送到燃机燃烧做功。

天然气增压站管道

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16

天然气增压机噪声（罩壳外1m ）频谱图

由天然气增压机噪声频谱图可以看出：增压机噪声（罩壳外）声压级高，噪 声呈宽频带特性，在低频部分有峰值出现。同时天然气调压站邻近厂界，对厂界 影响较大。

4.5 机力通风冷却塔区域声源分析

机力通风冷却塔噪声由以下几部分组成：

① 顶部轴流风机产生的空气动力性噪声：

这部分噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成，其频率表达式分别为： f = n z Hz

∙

60

( )

f──旋转噪声的基频

n──叶轮转数

z──叶片数

f K

V

D

i = ∙ (Hz )

fi──涡流噪声的基频

K──斯脱路哈数

V──气体与叶片的相对速度(m/s)

D──气体入射方向的物体厚度(m)

此部分噪声分为进风噪声和排风噪声两部分，其中排风噪声通过顶部风口直 接向外传播，进风噪声则透过填料层向下传播，并最终通过进风口向外传播。 ② 淋水噪声：此部分噪声由水的势能撞击冷却塔中的填料和集水池产生。 ③ 电机及传动部件产生的机械噪声。

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17

④ 由风机、电机及减速机引起冷却塔塔壁及顶部平台振动，产生固体传声 噪声。

机力冷却塔风机

机力塔风机噪声（排风口45度方向1米处）频谱图

机力冷却塔淋水（风机停）噪声频谱图

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

18

机力冷却塔淋水（风机开）噪声频谱图

从以上频谱图可以看出，机力塔风机的电机噪声和风机进、排风口噪声中低 频突出，其中排风口噪声低频声压级更高，而淋水噪声主要是中高频成分。但由 “冷却塔淋水（风机开）噪声频谱图”可以看出风机开启时，风机噪声部分透过冷 却塔填料层后也通过进风口反向传播，因此进风口噪声中低频部分同样突出。 机力冷却塔固体传声频谱图

机力冷却塔振动频谱图

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19

由“机力冷却塔固体传声频谱图”和“机力冷却塔振动频谱图”可以看出，机力

冷却塔振动和噪声的峰值均出现在300Hz 附近，具有很好的吻合性，机力冷却 塔固体传声噪声由机力塔风机电机及减速机振动引起，该振动引起的二次噪声治 理困难。因此，提前对机力塔风机电机和减速箱进行系统减振设计十分必要，关 系到机力冷却塔对应的厂界及敏感点噪声能否达标。

4.6 变压器区域声源分析

变压器区域包括主变、厂用变和启动/备用变，这些电力变压器离南侧厂界 很近。

电力变压器噪声主要有两部分：

铁心磁致伸缩振动引起的电磁噪声；

冷却风扇产生的机械噪声与气流噪声。

电力变压器的电磁噪声是一个由基频和一系列谐频组成的单调噪声，低频成 分突出，且有明显的峰值（100HZ 附近）。由于低频噪声的绕射和穿透能力强， 且空气吸收非常小，因此衰减很慢，属于较难治理声源。

变压器噪声频谱图

4.7 其它区域声源分析

其它区域包括厂区内的循环水泵房、空压机房以及化学水车间等，这些区域 的设备均采用的是室内布置方式，因此设备产生的噪声主要是通过建筑物透声或 门窗及通风系统向外传播。

4.8 排汽（气）放空噪声分析

排气放空噪声为间歇式排气喷流噪声，属于偶发噪声，是由高速气流冲击和 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

20

剪切周围静止空气，引起剧烈的气体扰动而产生的。

从噪声产生机理可知，其噪声是连续的宽频带噪声，从低频成分到高频成分 都较丰富，且有明显的峰值。

郑常庄排气放空图片

5 噪声污染综合预测分析

综合预评价分析包括：公式计算预评价；计算机模拟预评价；类比分析预评 价。

以下仅就计算机模拟预测分析进行重点论述。

5.1 绿创公司对预测分析软件的使用经验

SoundPLAN 软件噪声模拟分析软件是国际先进的噪声模拟分析软件，利用 其对燃气电厂声环境进行分析预评价是绿创公司在电力行业噪声治理项目中首 先采用的。我公司使用该软件完成了多项经典噪声治理工程设计，建立了噪声基 础数据库，并积累了丰富的建模等使用经验。SoundPLAN 噪声模拟预测在太阳 宫燃气热电厂、郑常庄燃气热电厂等众多项目中预测结果与最终实测结果吻合度 非常高。我们将把上述技术经验应用在本次项目噪声模拟预测中。

5.2 预测分析采用的基础数据来源

（1）建筑物特性

建筑物特性来源于业主和设计院提供的文件及图纸。

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21

对于未有图纸的建筑物，我公司参考类似规模的燃气电厂项目建筑物的特性 和数据。

（2）声源的源强

声源的源强依据本方案“4.1 厂区噪声源分布”中设备噪声水平值。

（3）声源的频谱

声源的频谱依据本方案“4. 噪声源分析”中设备噪声频谱及类似规模的燃气电厂 项目的噪声频谱。

5.3 初步预测分析结果

软件模拟结合公式计算，同时类比近似工程案例数据库，得到如下初步预测 分析结果。模拟预测的治理前本项目噪声分布图如下：

治理前1.2m 标高噪声分布图

治理前20m 标高噪声分布图

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22

治理前40m 标高噪声分布图

6 声源降噪量的确定

根据综合预评价法进行声源降噪量的确定。

6.1 声源降噪量确定的条件

声源的源强

由于招标文件未能提供本项目主要设备源强噪声值，故本方案设计中采用的 数据是参考已经完成的相同或类似规模的燃气电厂噪声治理项目中采集到的数 据。主要设备噪声值如下表：

主要设备方案设计预测噪声值表

设备名称

噪声水平

[dB（A ）]

备注

燃气轮机87～92 罩壳外1米

燃气轮机进风口78～82 距离1m

蒸汽轮机及辅助设备87～92 罩壳外1米

蒸汽轮机管线等辅助设备90～95 距离1m

厂房屋顶风机80～85 距离1m

锅炉本体75～85 距离1m

锅炉前置模块85～92 距离1m

锅炉给水泵等辅机85～90 距离1m

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23

锅炉排气放空～95 距离1m

余热锅炉烟囱80～85 排口2m 处

机力通风冷却塔风机85～88 风筒出风口45度方向1米

机力通风冷却塔淋水88～90 距离1m

机力塔固体传声70左右塔壁0.5m 外

变压器68～72 距离1m

天然气增压机85～92 罩壳外1米

循环水泵85～90 距离1m

其它泵类85～90 距离1m

风机等其它设备80～85 距离1m

6.2 设计降噪量的确定

通过预测分析结果，得到厂界及敏感点超标量。在考虑合理设计余量的基础 上，确定设计降噪量，见下表：

设计降噪量表

序

号

区域

降噪前噪声

值dB(A)

降噪量

dB(A)

备注

1 主厂房区域87～92 45 含设计余量

2 燃机进风口78～82 20 含设计余量

3 余热锅炉本体区域75～85 40 含设计余量

4 余热锅炉烟囱80～85

余热锅炉设备供货厂家自

带烟囱消声器，排口噪声不

大于60dB(A)

5 机力塔进风85～88 35 含设计余量

6 机力塔排风88～90 35 含设计余量

7 机力塔固体传声70左右15～20

通过减振措施实现，含设计

余量

8 变压器区域68～72 18 含设计余量

9 天然气调压站区域85～92 45 含设计余量

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24

10 排汽（气）放空～95

余热锅炉设备供货厂家自

带消声器，排口噪声不大于

60dB(A)

11 厂房屋顶风机80～85 35 含设计余量

12 循环水泵区域85～90 40 离厂界很近

13 其它辅机车间80～85 40 土建建筑内

7 本项目特点及难点

7.1 属于国内首例达到“GB2008 标准”噪声控制项目

本工程为《声环境质量标准》(GB3096-2008) 和《工业企业厂界环境噪声

排放标准》(GB12348-2008)标准颁布实施后首例达到新标准2 类要求的燃气电 厂项目。

《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)比《工业企业厂界噪 声标准》(GB12348-90)增加了结构传播固定设备室内噪声排放等效声级和倍频 带声压级限值的要求，使达标难度增大。

结构传播固定设备室内噪声排放限值（等效声级__________）

单位：dB （A ）

房间类型A 类房间B 类房间

噪声

敏感时段

建筑物所处

声环境功能区类别

昼间夜间昼间夜间

0 40 30 40 30

1 40 30 45 35

2、3、4 45 35 50 40

结构传播固定设备室内噪声排放限值（倍频带声压级）

单位：dB

噪声敏感

建筑所处

声环境功

能区类别

时段

倍频程中心频率

（Hz ）

房间类型

室内噪声倍频带声压级限值

31.5 63 125 250 500

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25

昼间A 、B 类房间76 59 48 39 34

夜间A 、B 类房间69 51 39 30 24

1

昼间

A 类房间76 59 48 39 34

B 类房间79 63 52 44 38

夜间

A 类房间69 51 39 30 24

B 类房间72 55 43 35 29

2、3、4

昼间

A 类房间79 63 52 44 38

B 类房间82 67 56 49 43

夜间

A 类房间72 55 43 35 29

B 类房间76 59 48 39 34

7.2 技术水平高

项目设计目标要求高，兼具环境、劳动卫生和厂区参观道路三项达标，实施 技术难度大。项目属于填补空白，达到国内领先和国际先进水平。

7.3 噪声预测分析难度大

声源种类复杂、辐射面广、声源分析难度大。

声源直接和叠加超标噪声源多。

项目属于三同时新建项目，噪声预测分析难度大。

7.4 技术创新特点突出

本项目属于填补空白项目，故项目实施过程中技术创新特点突出，既有设计 技术创新，又有降噪设备结构创新。

7.5 项目实施后预期成果多

项目实施达到预期效果后，可以申报如下成果：

◆ 国家重点环境保护实用技术示范工程；

◆ 中华环境友好型企业；

◆ 清洁生产企业；

◆ 环保部科技进步奖；

◆ 科技部科技进步奖；

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26

◆ 北京市科技进步奖；

◆ 行业科技进步奖等。

8 初步降噪方案制定原则

(1) 达到招标文件设计目标

达到环境、排放噪声控制目标、工业企业卫生控制目标、厂内道路控制目标。

(2) 符合燃气-蒸汽联合循环发电厂安全和消防等相关设计规范；

(3) 噪控方案实施后应不影响设备的正常运行；

(4) 采用的噪控设备不影响生产设备日常操作、维修及安全；

(5) 噪控设备外形与原设__________备系统协调，达到业主要求；

(6) 选用材料绿色环保；

(7) 满足上述原则基础上最大程度降低成本。

9 噪声控制措施概述

9.1 噪声控制工程基本方法和原理

燃气-蒸汽联合循环电厂噪声控制虽有其独有的特点和难点，但结合设备本

身的运行特点设计切合实际的隔、消、吸、阻尼、减振等综合噪声控制措施，在 同期设计、同期建设、同期验收和开发创新、确保实施的条件下，才能够做到验 收达标，其中隔声作为主要措施，其次是消声、吸声以及阻尼、减振等。

9.1.1 隔声原理及措施

（1） 封闭式隔声围护结构

对露天和半露天布置的噪声源设备设置必要的建筑隔声维护结构，对隔声量 不能有效匹配的围护结构从声学角度予以必要的匹配。

①单层匀质构件隔声量计算

综合考虑构件的劲度、吻合效应、阻尼和边界条件的影响，隔声量计算的经 验公式为：

R=16lgM+14lgf－29

②双层构件隔声量计算

双层板构造的隔声量计算经验公式为：

R=16lg[(M1+M2)f]M－30+△R

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

27

说明：△R 为空气层附加隔声量；

③频率f0、fc 对隔声量的影响

无论是单层结构还是双层结构，其隔声特性受到共振和吻合效应的影响，通 过设计，尽量使隔声所要求的频率避开共振频率f0 和吻合效应频率fc 。

（2）隔声屏障

在空气中传播的声波遇到声屏障时，就会产生反射、透射和绕射现象。一部 分越过声屏障顶端绕射到达受声点；一部分穿透声屏障到达受声点，一部分在声 屏障壁面产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿着三条道路 传播的声能分配。声屏障的作用就是阻挡直达声的传播，隔离透射声，并使绕射 声有足够的衰减。当声波撞击到声屏障的壁面上时，会在声屏障边缘产生绕射现 象，而在屏障背后形成“声影区”。我们所期待的声屏障的减噪效果就在“声影区” 的范围内。与光影区相比较，由于声波波长比光波波长大的多，因此，这种“声 影区”的边界并不明显，经过屏障边缘之外，声源发出来的声波可以直接到达的 范围，叫做“亮区”。从亮区到声影区之间还有一小段“过渡区”。位于“声影区”内的 噪声级低于未设置声屏障时的噪声级，这就是声屏障降噪的基本原理。 Φ

直接通路

声源

绕射通路

声影区受声者

声屏障的声绕射原理图

对于一个无限长声屏障、点声源的绕射声衰减为：

⎪⎩ ⎪⎨

⎧

+ >= -

∆ =

0 0 .2

0 .2

2

5 20 lg 2

N

N

tnah N

N

L d p

p

N = ± 2 ( A + B - d )

l

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

28

⎪ ⎪ ⎪

⎩

⎪ ⎪ ⎪

⎨

⎧

— —受声点至声屏障点端的距离

— —声源至声屏障顶端的距离

— —声源与受声点间的直线距离

— —声波波长

— —菲涅尔数

B

A

d

N

l

Φ

声

屏

障

声源

受声点

声屏障的绕射损失计算示意图

从上式中可以看出，声屏障的绕射损失完全取决于菲涅尔指数N ，即取决于 声源和受声点之间的声程差，声程差A+B-d越大，λ声波波长越小（频率越高） 则声屏障的绕射损失越大，也就是说声屏障的效果越好。

9.1.2 消声原理及措施

对所有的空气动力性噪声统一采用消声治理措施，噪声源采取消声治理后， 要求既要有适宜的消声量（即声学性能），同时对设备的运行不能有明显的影响 （即良好的空气动力性能）。消声器是一种既能使噪声得到有效的衰减又能保证 气流正常通过的一种设备。

其中阻性消声器的消声量参照以下经验公式计算：

S

∆L = ( ) ∙ P 0 f a

式中( ) 4.34 (1 1 ) (1 1 ) 0 0 0 f a = ⨯ - -a + -a

9.1.3 吸声原理及措施

在噪声源周围设置了隔声围护结构的内侧壁面上做必要的吸声处理，不但可 有效加强隔声围护结构的隔声量，__________而且可降低室内的混响声达3～8 dB(A)，同

时改善操作人员的操作环境，起到一定的劳动保护作用。

■房间内做吸声处理后的最大吸声降噪量一般参照下式计算

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

29

2

1

1

2

1

2

1

10lg 10lg 10lg 1

a

a

a

a

-

-

∆ = = +

R

L R p

dB

■房间内做吸声处理后的平均吸声降噪量一般参照下式计算 max

1

10lg 2

a

a

∆ = p L

dB

9.1.4 阻尼减振降噪

1）隔振降噪

任何机械都会产生振动；

振动激发噪声：空气声、结构声。

控制方法：减少扰动、防止共振、振动隔离、动力吸振。

基本原理：基础与设备间安装的隔振元件由于弹性变形和阻尼的作用，使振 动能量消耗，减小振动的传递。

2）阻尼降噪

在薄板隔声维护结构的隔声背板上涂刷特殊配比的阻尼材料能有效增加隔

声结构的内阻尼，它能使隔声构件的动能转化为热能，从而减少了构件的振动， 因而阻尼对提高隔声构件尤其是薄板隔声结构的隔声量特别是低频共振时的隔 声量有明显的作用。

9.2 噪声控制措施的总体规划

（1）根据电厂工艺流程划分各噪声控制区域，对各区域噪声进行评估并确

定其降噪量。根据电厂总平面布置，将噪声源分为主厂房区域、余热锅炉区域、 天然气调压站、机力通风冷却塔、变压器以及各辅助车间等多个功能区域。 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

30

（2）对各区域噪声源依据不同的降噪量设计不同的控制措施；

（3）针对不同的噪声源类型设计不同的控制措施。

对集中布置在厂房内的群体噪声源，采取厂房墙体隔声辅以吸声和阻尼的方 法，即根据厂房的隔声量要求进行透声和漏声的隔声匹配，提高厂房的整体隔声 量，并在厂房内进行阻尼和吸声处理，以增加隔声结构的低频隔声量并减轻隔声 压力，同时减小厂房内的混响声。

对空气动力性噪声如风机进排口噪声，排汽（气）噪声，以及余热锅炉烟囱 排口噪声设计配置针对性的消声器。

对于机械、电磁噪声以及管道的流体噪声或节流噪声采取隔声间或隔声屏障 措施。

9.3 各区域降噪措施

9.3.1 主厂房区域（燃机、汽机及热网站等）

（1）采用轻质多层复合墙体结构，在满足荷载要求的同时保证墙体的隔声 要求，隔声量为50dB(A)。

（2）燃机进风口（上方为燃机烟道扩散段）设置隔吸声屏障，声屏障高度 21.2 米。燃机进风口上方的燃机烟道扩散段进行隔吸声封闭，封闭范围见方案 图纸。

（3）门、窗采用隔声门、窗。隔声门隔声量为35 dB(A)，隔声窗隔声量为 40 dB(A)。

（4）主厂房进风口设置进风消声器，消声量为30 dB(A)；屋顶风机设置排 风消声器，消声量为35 dB(A)。

（5）墙体、门窗及进排风消声器隔声量充分匹配，避免降噪措施的不足与 过度。

（6）孔洞缝隙采取隔声封堵措施，避免漏声导致的降噪效果下降。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

31

主厂房隔吸声墙体

屋顶风机消声器

9.3.2 余热锅炉区域

（1）锅炉本体及天然气前置模块采取隔声措施，采用轻质多层复合墙体和 屋面结构，在满足荷载要求的同时保证墙体、屋面的隔声要求。墙体、 屋面隔声量为45dB(A)。由于余热锅炉主体部分屋面为设备厂家提供， 因此需其保证达到要求的隔声量，如隔声量不足则需进行隔声加强措 施。

（2）门、窗采用隔声门窗，隔声门隔声量为35 dB(A)，隔声窗隔声量为40 华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

32

dB(A)。

（3）通风系统的进风口设置进风消声器，消声量为30 dB(A)；屋顶风机设 置排风消声器，消声量为35 dB(A)。

（4）墙体、屋面、门窗及进排风消声器隔声量充分匹配，避免降噪措施的 不足与过度。

（5）烟囱设置消声器，同时考虑高温、阻力、气流再生噪声等问题，要求 排口噪声值不高于60 dB(A) ，业主已在采购时要求余热锅炉厂家自

带。

（6）针对锅炉排汽（气）放空，由余热锅炉厂家设置专门的消声器进行降 噪，要求排口噪声值不高于60 dB(A)。

（7）孔洞缝隙采取隔声封堵措施，避免漏声导致的降噪效果下降。

余热锅炉紧身封闭及烟囱消声

9.3.3 机力通风冷却塔区域

（1）机力塔进风口设置大型进风消声装置，降低淋水噪声及风机噪声反向 传播噪声的排放。进风消声装置降噪量为35 dB(A)。

（2）机力塔风机排风口设置排风消声器，降低风机噪声及通过填料上传的 淋水噪声。排风消声装置降噪量为35 dB(A)。

（3）进、排风设置导流段，排风侧导流段建议由机力塔设备厂家提供以减 少不必要的接口。

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

33

（4）风机电机及减速箱设置减振系统，降低电机及减速箱振动引起的固体 传声导致的塔壁噪声辐射。减振系统减振效率85%以上。

（5）塔体墙面采用混凝土结构，厚度为150mm 。

（6）机力塔回水管路埋地，并采取隔声措施。

机力塔进风消声装置

机力塔减振系统

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34

振动治理前振动加速度测试值

振动治理后(与上图同一测点) 振动加速度测试值

机力塔墙体辐射噪声治理前后对照

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

31.5

50

80

125

200

315

500

800

1250

2000

3150

5000

8000

12500

20000

Hz

dB

治理前机力塔墙体

辐射噪声

治理后机力塔墙体

辐射噪声

机力冷却塔实施减振设计前、后墙体辐射噪声对比

300Hz,

0.02361m/s2

300Hz,

0.49089m/s2

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9.3.4 天然气调压站区域

（1）采用轻质多层复合屋面结构，在满足荷载要求的同时保证屋面的隔声 要求，隔声量50dB(A)。

（2）门、窗采用隔声门、窗。隔声门隔声量为35dB(A)，隔声窗隔声量为 40 dB(A)。

（3）通风系统进风口设置进风消声器，消声量为30dB(A)；屋顶风机设置 排风消声器，消声量为35dB(A)。

（4）墙体、屋面、门窗及进排风消声器隔声量充分匹配，避免降噪措施的 不足与过度。

（5）孔洞缝隙采取隔声封堵措施，避免漏声导致的降噪效果下降。

天然气增压站（隔声墙体、隔声门窗、消声器）

9.3.5 变压器区域

（1）设置针对中、低频的隔吸声屏障。

（2）变压器检修导轨位置处屏障设置成隔声门（或可拆卸结构声屏障）。

（2）检修通道设置隔声门。

（3）变压器区域整体降噪量为15～18 dB(A)。

（4）由于未选定变压器厂家，具体噪声值无法确定。故屏障结构预留屋面 荷载，必要时设置隔声屋面。

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36

变压器屏障（高处俯拍）

变压器屏障（外侧拍摄）

9.3.6 其它区域

（1）其它区域包括循环水泵房、化水车间、集控楼等土建结构内的声源区域。

（2）该类区域降噪措施为设置隔声门、窗，隔声门隔声量为35 dB(A)，隔声窗 隔声量为40 dB(A)。通风系统设置进、排风消声器，消声量为35 dB(A)。 隔 声 窗

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9.3.7 针对劳动保护的控制措施

在保证厂界及环评敏感点达标的同时，对车间内高噪声设备进行单独治理， 以达到《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）的规定。

针对劳动保护的控制措施：超标车间内高噪声源设备、泵类等加设隔声罩， 管线等进行隔声包扎，同时加设合理面积的吸声体，降低室内混响。 10 噪声控制效果预测

实施本设计方案噪声控制措施后，预测厂界达到《工业企业厂界环境噪声排 放标准》(GB12348-2008)的2 类标准，环评批复的敏感点达到《声环境质量标 准》(GB3096-2008)2类标准。经综合预测评价，按本初步降噪方案措施实施后 噪声分布图如下：

治理后1.2m 标高噪声分布图

治理后20m 标高噪声分布图

华能北京热电厂燃气热电联产扩建工程噪声控制初步降噪方案

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治理后40m 标高噪声分布图

11 特别说明

（1）由于未提供采购的设备源强数据，故本降噪方案在设计过程中采用的设备 源强数据主要参考已实施的太阳宫、郑常庄、半山燃气热电厂项目数据。

（2）由于部分设备已采购，且在采购时自带降噪装置，故本方案中对这部分装 置只提降噪要求（指标），未将其费用计入方案的工程概算中。

具体包括：

余热锅炉烟囱自带消声器，要求排口噪声不大于60 dB(A)；

余热锅炉排汽放空自带消声器后，要求排口噪声不大于60 dB(A)。

（3）由于余热锅炉主体部分屋面为设备厂家提供，因此需其保证达到要求的 45dB(A)隔声量，如隔声量不足则需采取隔声加强措施。

（4）机力通风冷却塔排风导流装置（玻璃钢材质），考虑到外观协调性与接口

问

题，建议由冷却塔厂家提供，其费用未计入本方案工程概算中。

（5）集控楼内基本无噪声源，为避免外部噪声影响其室内声环境，应采取隔声 门窗措施、进排风系统设置消声器，此部分华北电力设计院已考虑。故此 部分费用未计入本方案工程概算中。

（6）由于提供的图纸等资料不全，本初步降噪方案需待资料完善后进一步优化。__