1厂内锅炉噪声情况介绍厂内锅炉高度20 m，厂界噪声受周围建筑各处的不同，厂界噪声无法如实反映对噪声敏感建筑物的影响程度，本研究所述噪声指标值为受噪声影响的居民区窗外1 m范围内。经过多次噪声测量，夜间噪声均超出额定值，通过设计并模拟隔声墙的方案，解决锅炉噪声超标问题。厂内锅炉及影响区域如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F001图1厂内锅炉及影响区域2锅炉噪声模型厂内锅炉区由2台2007年投产的燃气锅炉组成。两台锅炉全年运行时间超过300 d，夜间运行时间超过50 d，经高中低各个工况运行并测量噪声，高工况运行时，锅炉区噪声最大可达95 dB以上。根据《工业企业厂界噪声排放标准》（GB 12348—2008）和《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337—2008）中的规定，场内锅炉区的运行已严重影响围墙外居民区的正常生活。为寻找锅炉噪声源，在锅炉各个位置、多个工况，测量各个频段，列出一典型噪声分布列，结果如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.T001表1锅炉噪声值频率/Hz测点/dB12345平均80.581.081.884.079.531.551.451.548.753.052.663.057.859.759.556.854.3125.061.962.862.663.061.5250.074.674.671.980.571.9500.071.172.773.473.769.51 000.073.172.974.174.070.02 000.072.773.573.874.372.24 000.073.273.476.076.374.08 000.069.670.372.972.770.3离锅炉最近围墙内，从西往东各测点依次为1~5测点。根据大量数据得出结论，锅炉噪声中心超90 dB，频率主要集中在1 000~4 000 Hz范围内，其中1 000~2 000 Hz频率噪声主要来自锅炉送引风机和给水泵等大功率旋转机械，4 000 Hz频率噪声来自蒸汽管路中蒸汽扰动和空排吹扫。3降噪初步方案由表1数据可知，锅炉噪声超标严重，影响居民的生活环境。本次改造以满足居民区噪声排放标准为基本原则，降噪难度大，应从源头考虑降噪方案，其次从噪声传播角度考虑，隔断声传播、提高声传播阻力。噪声源头主要是锅炉运行各设备及空排等，结合噪声测量数据，做出以下整改：（1）根据噪声测量值，结合现场环境，对噪声源送风机、引风机和给水泵做隔声房处理，对锅炉内蒸汽管路和燃烧室做保温隔声包裹。该方案实施周期短、成本低、见效快。经多次测量，全频噪声普遍降低4~5 dB左右，但是噪声依然超标。（2）根据送引风机，更换一批运行时间长、老化严重、振动及噪声值超标的设备。对其中一些关键设备采取变频、节能改造、加固等手段，降低噪声排放，提高运行稳定性。本方案结合设备运行状况及维保经费计划实施。原锅炉采取局部降噪措施、更换老旧设备等方法后，仍然无法达到噪声排放标准，进一步降噪只能从控制噪声传播角度考虑。锅炉紧身封闭降噪显著，近些年此类技术运用广泛。隔声屏障在定向降噪及实施经济可行性方面更具优势。本次锅炉降噪方案从隔声屏障开始，逐步增加隔声面，达到噪声排放标准为止。4锅炉声屏障降噪模拟（1）建立噪声源及周围建筑物理模型。由图1可知，居民区A与居民区B为直接受锅炉噪声影响的建筑，中间为河道，锅炉区旁边为低矮辅房，黑色粗实线为厂区围墙，锅炉与居民区中间为空地，无障碍物影响声音传播。各建筑高度按实际高度建立模型，锅炉其余各面均无生活区及其他对噪声敏感建筑。（2）建立声屏障模型。通过三维建模软件，分别建立紧身封闭、全封闭模型。考虑建设成本，本研究主要介绍U型半封闭声屏障模拟及结果，锅炉隔声屏障图和立面图分别如图2和图3所示。由于居民区建筑高度高于锅炉高度，隔声屏障高度需比锅炉高2 m。为真实反映声屏障效果，周围主要建筑物均建立于模型之中。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F002图2锅炉隔声屏障图10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F003图3锅炉声屏障立面图（3）数值模拟。按锅炉中心90 dB音源进行模拟，模拟计算未装隔声屏障时噪声影响状态。未装声屏障时噪声图和立面图分别如图4和图5所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F004图4未装声屏障时噪声图10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F005图5未装声屏障时噪声立面图根据模拟结果，居民区A处达到58 dB，居民区B处达到61 dB。白天满足65 dB的噪声要求，夜间已超出55 dB的标准排放值。厂界噪声在75 dB左右，锅炉区内噪声在80 dB左右。锅炉区、围墙边界、居民区处噪声测量值与模拟数值基本吻合。增设U型隔声屏障后，噪声图和噪声立面图分别如图6和图7所示。声音在U型缺口方向基本未变，厂区河道对面噪声明显降低，并且高出锅炉部分有效控制噪声在高空往居民区的传播。完全消除锅炉24 h运行对居民区A及居民区B的影响。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F006图6装声屏障后噪声图10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.F007图7装声屏障后噪声立面图5隔声屏障设计细节隔声屏障除受到屏障整体布局以及大小的影响外，与选用隔声材料不同而产生较大的区别，本研究中隔声模拟所选隔声材料为10 cm厚、高效隔声模块。不同频率下，所选隔声材料使声音降低指数如表2所示。在噪声更大的情况下，可以选取隔声更高效的材质，尤其注意门窗等可开启性、具有缝隙及噪声泄露处的施工处理方案。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.03.010.T002表2所选隔声材料性能频率/Hz631252505001 0002 0004 000声音降低指数17193247596565本次隔声屏障因高度与面积较大，需要考虑自身重量与风载影响。锅炉作为特种设备，附加设备不能改变受力影响，因此隔声屏障需具有独立钢结构与基础，同时设计应满足各项规范。6结语本次改造前期收集的大量噪声测量值，验证了未加隔声屏障时声音传播路径及变化的准确性，进一步验证数学模型及各项参数设置的准确性，又通过安装U型声屏障后模拟声音传播变化。模拟结果表明，安装声屏障后，满足厂区锅炉声音排放对居民区A和居民区B的排放标准。本研究为今后声屏障的安装形式及结构选择提供参考。（1）不同企业结合周围环境及当地声功能区划分，在无法彻底消除超标噪声的情况下，合理选择有针对性地定向降噪或对空排放，确保受噪声影响处的噪声值达标。（2）寻找噪声源时，全频谱噪声可以快速准确找到主要噪声源，还可以通过音波的叠加性及反射性配合吸声材料做简易吸音空间；在控制噪声传播时，针对高低频率不同的特性，可做出不同的隔断或降噪处理。（3）控制噪声排放问题的同时，还需要考虑成本、结构、安全、寿命等其他关键问题。在使用U型隔声屏障时，使用整体钢结构，在周围建筑及标准有更改的情况下，可在钢结构表面拆除隔声板或添加隔声板，适应全封闭型，为L型、单面型及加厚隔声屏障改造预留空间。（4）因声音相对于复杂流体主要参数少，一般空气传播只需建立基础的环境模型，额定的空气参数就可以通过计算机数值模拟得到有效的结果，并作为依据选取最佳降噪方案。