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        • 技術文章

          發電機噪聲治理

          2011-05-18 11:22:24  來源:李錫琴

          一、概述:發電機噪聲,尾氣, 發電機噪聲,尾氣,鍋爐尾氣處理 工程簡介 工程簡介 安裝 4 臺 1125KVA"康明斯"發電機,同時工作 3~4 臺,燃用 0#柴油.發電 機房為一 20m×12m×6.2m 的獨立平房.本工程設計主要為柴油發電機組的機房 通風,噪音治理,尾氣治理,尾氣余熱回收工程設計. 發電機運行過程中單臺發電機設備產生的高頻噪聲達到 94dB,疊加噪聲可 達 103~105dB,嚴重超過國家的噪聲控制標準,會影響工廠的正常生產和生活. 發電機尾氣是一種高溫煙氣溫度高達 480~490℃,本方案擬對該熱源進行 余熱利用,回收熱量減少熱耗. *部分 發電機機房通風,噪音治理 一,機房通風和噪聲源 發電機組在運行過程中會產生大量輻射熱,所以機房設計中機組的 冷卻和通風非常重要.只有保證機房內足夠的空氣流量,及時帶走發電機輻射的 熱量,才能滿足機組正常的工況.若無良好的冷卻和通風,會使機組功率折損, 并使機組高水溫停機,從而影響機組的使用. 發電機組通風量包括兩部分:⑴柴油燃燒時消耗的空氣量;⑵冷卻所需的空 氣量. 發電機組的噪聲主要分為排煙噪聲,機械噪聲和機組振動噪聲三部分,針對 三部分的噪聲,進行環保降噪治理. 二,設計依據及標準 1.建設單位提供的有關原始技術資料; 2.工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90)Ⅱ類標準; 3.有關的設計規范及設計手冊. 噪聲標準執行《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90) Ⅱ類標準.標準值見下 表: 類 別 晝 間 夜間 Ⅱ 60 dB(A) 50 dB(A) 本柴油發電機房治理工程按達到Ⅱ類晝間標準進行設計, 即經治理后其邊界噪聲 值晝間不大于 60dB(A). 三,設計計算與作用原理 1,機組通風系統: 自然進風:機組自帶風扇吸入冷空氣并經發電機底部流過散熱器相 連的導風管排到戶外. 機房進,排風口:2.5×1.5m 各四個 進風風速按:2.5m/s 計算, 總進風量 Q=4×2.5×1.5×2.5×3600=135000 m3/h 單臺發電機燃燒消耗空氣量為:99.7 m3/min 單臺發電機冷卻所需空氣量為:1488 m3/min 發電機組通風量為:4×(99.7+1488)×60=381048 m3/h 通過計算可見自然進風量不能滿足發電機組通風量,因此需強制進新風.進新風 量為:381048-135000=246048 m3/h,保證機房 5%負壓風量,強制進風量為: 226995.6 m3/h 選用四臺大風量低壓頭的軸流風機送風. 風機風量 Q=56880 m3/h,全壓 304Pa,電機功率 7.5KW (DT-T35-11 機號:11-2,葉輪直徑 1120mm,25°) 2,機房噪音 根據噪聲產生源通過隔振,吸聲,消聲及隔聲等措施,使機組對環境噪聲影響降 至《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90) Ⅱ類標準以下. 隔振:將振動源與環境通過隔振措施,使設備產生的激振力被減振裝置所隔絕, 使固體聲得到有效抑制. 吸聲:聲波在傳播過程中,遇到各種材料時,會發生一部分聲能被反射,一部分 聲能被吸收現象.通過對聲能的吸收,降低機房內的混響聲,從而達到整體降低 噪聲的效果. 發電機組的噪聲級一般在 94dB,安裝于四面光滑的機房內,機房內的噪聲級可 達到 103~105dB,因此,在機房的四周墻體及天花做吸聲體,吸收部分聲能,減 少由于聲波反射產生的混響聲. 消聲:在聲波入射到多孔材料時,即可激起小孔或纖維的空氣運動,緊*孔壁或 纖維表面的空氣,因孔壁的影響,產生粘滯作用,使聲波與多孔材料產生摩擦使 聲能轉化熱能,從而得到衰減.機房作為一個相對密閉的環境,進排風口作阻尼 消聲器,降低噪聲的外泄.消聲器的消聲量可達 25dB/m. 隔聲:聲波在空氣中傳播過程中,因擴散與障礙物的阻擋作用,聲能影響局限于 聲源附近,從而起到阻隔噪聲源的作用,如隔聲門,隔聲窗等. 四,治理措施 ⑴吸聲措施 發電機房內四周墻體,吊頂用超細玻璃棉吸音氈,外鑲微穿孔鍍鋅板,吸聲體作 法如下: 采用角鐵作龍骨,角鐵網 500×500mm,用抽心釘抽 0.8mm 厚,穿孔率>20% 的鍍鋅板護面,護面板上鋪上玻璃纖維布和鍍鋅鐵絲篩網包裹的容重為 25kg/m3,厚 50mm 的超細玻璃棉,外壁用穿孔板作吸聲體護板. ⑵發電機尾氣安裝兩級消聲器 機房進,排氣口安裝雙層消聲器,排風百葉,消聲器長 2.8m.排風機及發電機 排氣扇后設排風室,室內從下至上安裝雙層消音器,發電機組尾氣管分別安裝一 次消聲器和二次消聲器.其中一次消聲器為發電機組自帶,二次消聲器選用阻抗 復合式消聲器,消聲量大于 20dB(A). ⑶隔聲措施 隔聲門參照標準圖 J649-M1021 設計,門體為雙層 1.2mmA3 鋼板復合式結構, 內鑲超細玻璃棉(20Kg/m3)吸聲,門體規格為 2000×1000×100mm 雙扇門. ⑷減振措施 在發電機底座設置混凝土減振基礎,建議同時安裝 8 只"V"型高效減振器.發電 機尾氣管安裝波紋膨脹節,以減少振動從管道傳遞出去.針對柴油發電機出口的 高溫,高壓等特點,選用不銹鋼波紋膨脹節. 第二部分 發電機尾氣治理 發電機尾氣通過鋼煙囪排放, 發電機組運行時柴油機排出的尾氣是一種高溫 噪聲大, 污染重. 柴油燃燒時排放煙氣中含有大量碳黑, SO2, 高速的脈動性氣流, NOx 等有毒有害物質,若不加處理直接排放,對大氣環境會造成污染,根據國 家的環保要求,對該廢氣進行治理后達標排放. 一,設計依據及標準 1,建設單位提供的有關原始技術資料; 2,《環境空氣質量標準》(GB3096-1996)中的二級標準; 3,《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)中的二時段二級標準; 4,《三廢處理工程技術手冊》(廢氣卷); 二,煙氣量和污染物濃度 柴油發電機 1250KVA 4 臺 煙 氣 量 266.5m3/min臺(15990 m3/h臺) 排氣溫度 484℃ *大背壓 6.7KPa 因該項目柴油發電機組使用 0#柴油,其含硫量為 0.25%,排放的 尾氣中二氧化硫濃度為 380mg/m3,碳黑含量超過 500 mg/m3. 三,設計目標 尾氣治理后排放濃度應達到廣東省 《大氣污染物排放限值》 DB44/27-2001) ( 中"燃油鍋爐大氣污染物排放限值"二時段二級標準,列表如下: 名稱 SO2 煙塵 林格曼黑度 廣東地標 500 80 I級 治理后 ≤500 ≤80 ≤I 級 四, 工藝設計 對柴油發電機組排出的尾氣黑煙, 按目前的常規做法是采用旋流板水洗噴淋 法,采用旋流板式噴淋塔,氣體在塔內由下向上高速運動,與自上向下噴出的洗 滌液相接觸,由于塔內設置了多層旋流板,它能增加氣液接觸面積和接觸時間, 使尾氣與水在塔內和板面上充分接觸. 尾氣中的污染物質碳黑在與噴淋水接觸過 程中,被水充分吸附,得以凈化;尾氣中 NOx,SO2 等氣態污染物通過在噴淋 水中加入一定比例的 NaOH 使噴淋水呈堿性,在噴淋過程中,水與尾氣接觸時, 發生化學反應,使 NOx,SO2 等氣態污染物得到中和達到良好的處理效果.在 整個尾氣凈化過程中設備無需清洗,所用的噴淋水可循環使用,整個處理過程可 實現自動控制,操作簡便.故在本方案中選用旋流板式噴淋塔工藝對發電機尾氣 進行凈化處理. 化學反應: SO2+2NaOH NOx+ NaOH Na2 SO3+H2O Na NOx+ H2O 五,工藝流程說明 發電機尾氣排放口安裝有消音器和熱交換器, 尾氣經消音器和熱交換器, 進入旋流板噴淋塔,噴淋水由循環泵提升進入噴淋塔,通過螺旋噴頭噴出,螺旋 狀錐型水膜與尾氣在塔內和板面上充分接觸發生化學反應, 凈化后的煙氣直接從 噴淋塔頂部排氣管排空;洗滌液經沉降池沉淀后進入循環水槽,由循環泵提升噴 淋水循環使用,沉淀污水定期排至廠內污水處理系統凈化排放.噴淋水循環系統 安裝 pH 自動監控系統,在線監測循環水的 pH 值,自動控制加堿量,使 pH 值保 持恒定,確保系統穩定運行. 六,設計計算 1,尾氣氣壓計算 根據發電機資料的數據發電機尾氣背壓為 6700 Pa; 熱交換器阻力小于 300Pa,按 300 Pa 計算; 噴淋填料塔設備阻力小于 700 Pa,按 700 Pa 計算; 消音器阻力小于 200 Pa,按 200 Pa 計算; 煙道阻力小于 200 Pa 按 200 Pa 計算; 系統總阻力 H:H=300+700+200+200=1400Pa; 系統總阻力 H 遠小于尾氣背壓 6700 Pa, 因此系統可利用尾氣背壓克服系統阻力, 而無須增加引風機. 2,旋流板噴淋塔 根據發電機資料的數據 1125KVA"康明斯"發電機尾氣排放量 266.5m3/min臺(15990 m3/h臺),4 臺發電機總風量 63960 m3/h. 4 臺發電機分為兩套系統進行處理.每套系統氣量 31980 m3/h. 設計風量按 Q=32000 m3/h. 空塔氣速 V 按 4m/s,塔徑 D=2(Q/V*3600*3.14)1/2 =1.6m; 塔高按 5 米計算,內裝兩層旋流板,兩層螺旋噴嘴. 每只螺旋噴嘴覆蓋半徑 0.25m,覆蓋面積 0.2m2,每層噴淋管架裝噴嘴 10 只.每 塔裝噴嘴 20 只. 3,循環泵 采用 0.5 英寸螺旋噴嘴,噴嘴壓力 0.7b,每只噴嘴水量為 45L/min,20 只噴嘴 噴淋水量 54 m3/h. 噴淋水管道阻力和局部阻力約為:1m H2O 循環泵提升高度為:7m 循環泵揚程 H:H=0.7×10+1+7=22m H2O 循環泵:80HYF-30T 7.5KW;316 不銹鋼耐腐蝕泵 兩臺(一用一備) 4,循環水槽 兩套噴淋塔共用一座循環水槽,水槽容量按兩臺泵同時開啟的 5min 水量計算, 噴淋水槽有效容積為 9 m3, 規格:4×1.5×1.7m 材質:厚度 δ=3mm,316 不銹鋼板 槽內出水端安裝 PH 儀在線監測噴淋水 PH 值; 出水端與回水端之間安裝不銹鋼隔 網,阻隔大物體進入泵體;出水端安裝浮球液位計自動補充自來水;回水端底部 安裝排污管閥,定期排污. 5,溶堿槽 有效容積:1 m3,規格:1×1×1.2m 材質:厚度 δ=8mm PVC 板 攪拌器:104r/min ,材質:不銹鋼 加堿泵:流量 Q=15L/min,揚程 H=7m 型號:14CQ-8 磁力泵 七,系統控制 1,每臺發電機尾氣排放管安裝電動蝶閥,設備運行同時開啟電動蝶閥;設備停 止時蝶閥保持關閉; 2,設備啟動前 2min 噴淋循環泵啟動,PH 測定儀同時工作; 3,PH 測定儀設定工作范圍,PH 檢測值低于設定低線,加堿泵啟動加堿, PH 檢測值高于設定高線,加堿泵停止加堿. 4,兩臺循環泵由時間繼電器控制定時切換. 5,設備停止工作 5min 后,循環泵及 PH 測定儀停止工作. 2,鍋爐尾氣處理設計計算 鍋爐房有柴油鍋爐三臺,據甲方提供的資料,計算如下: (1),單臺鍋爐尾氣排放管管道規格計算 根據柴油鍋爐機組設備手冊,0.5t 的柴油鍋爐機組尾氣排放量約為 1800m3/h,具體計算如下: 風量 Q=30.00 m3/min=0.50m3/s 取風速 v=11m/s; 管道截面積 A= Q/v =0.0455m2; 管道規格 D≈240mm,取 250mm. (2),尾氣排放管道引風設計計算 因為存在噴淋填料塔的阻力, 故在每個鍋爐的排氣管道上安裝一部引風機以 加強輸送壓力,引風機全壓應大于噴淋填料塔的*大阻力,即 P 全>700Pa. (二)尾氣凈化工藝 (2)柴油鍋爐尾氣處理工藝流程說明 每臺鍋爐的尾氣經管道輸送至噴淋填料塔的過程中, 由于噴淋填料塔內存在 壓力降,可在每臺鍋爐排氣管道上安裝一引風機.尾氣經噴淋填料塔凈化處理后 煙氣直接從填料塔頂部排氣管排空,噴淋填料塔的洗滌液排至沉降池. 2,工程設計 現有 8 臺發電機, 將來增加到 10 臺, 可以采用 3+3+2(2)的方案進行尾氣治理, 即每 3 臺發電機共用一套尾氣治理裝置,*后 2 臺暫時獨用一套裝置,但該套系 統按照 4 臺發電機(只有 3 臺發電機同時運行)設計,預留 2 臺發電機尾氣接入 口.3 臺鍋爐共用一套尾氣治理裝置. 每套治理裝置均帶有水泵等設備,3 套發電機尾氣治理裝置*后噴淋出水集中到 一個沉淀池處理后循環再用,1 套鍋爐尾氣治理裝置噴淋出水排放至沉降池循環 利用系統. 3,主要設備技術參數 (1),3 臺發電機共用的處理系統,共 2 套 a,噴淋填料塔 設于屋頂上 尺寸:Φ1400×4200 處理流量:17000 m3/h 空塔流速:2.4m/s 采用陶瓷鮑爾環填料 填料層高:0.8m 凈化塔阻力:≤700Pa 效率:>90% b,循環水泵 設于沉降池邊 型號:50HYF-25 耐腐蝕泵 2 臺(備用一臺) 流量:27.5 m3/h 揚程:20m 電機功率:3.0KW 轉速:2800r/m (2),4 臺發電機共用的處理系統,1 套 a,噴淋填料塔 設于屋頂上 尺寸:Φ1400×4200 處理流量:17000 m3/h 空塔流速:2.4m/s 采用陶瓷鮑爾環填料 填料層高:0.8m 凈化塔阻力:≤700Pa 效率:>90% b,循環水泵 設于沉降池邊 型號:50HYF-25 耐腐蝕泵 2 臺(備用一臺) 流量:27.5 m3/h 揚程:20m 電機功率:3.0KW 轉速:2800r/m (3),3 臺鍋爐排放的尾氣共用 1 套處理系統 a,噴淋填料塔 設于屋頂上 尺寸:Φ800×3500 處理流量:10000m3/h 空塔流速:2.4m/s 采用陶瓷鮑爾環填料 填料層高:0.8m 凈化塔阻力:≤700Pa 效率:>90% b,循環水泵 2 臺(一用一備) 設于沉降池邊 型號:50HYF-22 耐腐蝕泵 2 臺(備用一臺) 流量:10.5m3/h 揚程:26m 電機功率:2.2KW 轉速:2800r/m c,鍋爐引風機 型號:YC#-3 引風機 3 臺 靜壓:1000Pa 流量:1800m3/h 電動機功率:3.0KW 轉速:1200r/min (4) 7 10) , ( 臺發電機加 3 臺鍋爐共用的處理系統, 套 1 a,沉降池: 設于地面 尺寸:6000×3000×2300 沉降時間:0.6h (二)主要設備及技術參數 1,發電機房 (1) 進風用的低噪音軸流風機 8 臺,型號 TDA-M 1120 (2) 排風用的低噪音軸流風機 8 臺,型號 TDA-M 1120,風量 43100m3/h,全壓 272Pa,裝機功率 5.5kw, 轉速 960rpm,直徑 Φ1120mm (3) 進風消音器 8 個,1800×1450×1800 (4) 排風消音器 8 個,1800×2000×1800 (5) 尾氣二次消聲器 8 個,Φ700×1200 七,尾氣余熱回收設計方案 (一)尾氣余熱回收熱量計算 (1)熱水供應參數要求:流量 300L/min,揚程 50m,熱水溫度 50℃. (2)單臺發電機加熱量:Q=1kcal/kg℃1000kg/h(50-20)℃ =30000kcal/h (3)熱水循環水按照 5 度溫差計算:流量 42m3/h,揚程 21m. (二)主要設備及技術參數 1. 熱水循環泵 (4)熱水循環泵兩臺,一用一備,型號 GDR80-21 (5)流量 42m3/h,揚程 21m,電機功率 4kw. 2. 熱水加壓泵 a,熱水加壓泵兩臺,一用一備,型號 GDR50-50 b,流量 18m3/h,揚程 50m,電機功率 5.5kw. 3. 氣水熱交換器 a,氣水熱交換器 DRY-QS-4,8 臺 b,產水量 1000kg/h(30 度溫差),產水溫度 40-90 度.



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