浙江天基水泥有限公司位於浙江嘉善縣天凝鎮工業區，創建於2004年，年產優質旋窯水泥100萬噸，屬於國家大型建材企業。本文所討論的主要為噪聲問題。該廠區南側及西側為航道及水運碼頭，廠區西側彼鄰居民(僅一河之隔)，北側和東側為農田，詳見廠區平面布置圖圖1
圖1浙江天基水泥有限公司廠區及測點布置圖
隨着科學技術的發展和節能降耗、提高經濟效益的要求，水泥行業規模化、設備大型化已成趨勢，因此帶來的噪聲污染及污染治理問題，其複雜性和難度都給企業帶來更大程度上的困擾。對同規模的水泥行業向而言，浙江天基水泥有限公司具有代表性。由於廠區內存在着大量的噪聲源，且部分聲源聲功率級較大，造成了西側廠界及敏感點的噪聲級超標。同時，幾大噪聲源也造成了廠區部分區域噪聲超過勞保標準85dB(A)，給作業工人的身體健康帶來了影響。為了有效地改善廠區的作業環境，同時也為了保護附近居民免受噪聲的污染，浙江天基水泥有限公司委託浙江東發環保工程有限公司對廠區噪聲進行了分析、設計和治理，於2006年1月至4月間進行了綜合治理，並取得了良好的效果。部分噪聲源、廠界及敏感點噪聲治理效果見表1。
通過治理，工程克服了工期緊、施工場地複雜等不利因素，明顯降低了幾大噪聲源的噪聲級，並有效地降低了廠界及敏感點的A聲級，保護了該廠職工和周邊居民的切身利益，受到了當地嘉善環保局和天凝鎮鎮政府的讚揚。以下對整個治理過程進行總結和技術探討。
1噪聲源測試及分析
對浙江天基水泥有限公司的初步勘察發現，該水泥廠噪聲問題相當嚴重，主要特點表現為噪聲源數量多、分佈散並且噪聲級高。同時，通過細緻調查還可以找到不少隱藏聲源。為了更為詳細地了解這些噪聲源的特性，便於確定合理的治理方法，我們對幾個主要噪聲源進行了頻譜測量，並對其進行了分析。其測試結果見表2。
表1 部分聲源及測點治理前後對照
| 項目 | 治理前dB(A) | 治理后dB(A) | 降噪量d8(A) | 備註 |
| 磨機房排氣風機 | 94.2 | 75.3 | 18.9 | 風口斜下方8m處 |
| 磨機房西側風機 | 91 | 80 | 11 | 風口45°斜上方1m，周圍還有其他噪聲源 |
| 包裝車間風機 | 97.8 | 82 | 15.8 | 風口45°斜上方lm，周圍還有其他噪聲源 |
| 磨機房 | 101 | 82. 4 | 18. 6 | 室內外A聲級差室內外A聲級差 |
| 鼓風隔聲罩 | 93.4 | 76. 3 | 17.1 | 風口45°斜上方lm處 |
| 1#廠界點 | 59 | 54.5 | 4. 5 | 夜間測試 |
| 2#敏感點 | 58 | 55 | 3 | 夜間測試 |
說明:
1,磨房西側風機治理后測試時，附近其他噪聲較為明顯，導致本底噪聲加大，影響了測試準確性。
2、廠區總體環境噪聲較高，治理后廠區內測試數據未扣除背景噪聲的影響。
| 設備 | 63Hz | 125Hz | 250Hz | 500Hz | 1kHz | 2kHz | 4kHz | 8kHz | A聲級 | 測點位置 |
| 磨房排氣風機 | 84.7 | 88.5 | 94.3 | 93.7 | 88.6 | 80.7 | 71.2 | 66.7 | 94.2 | 風口斜下方8m |
| 磨房西側除塵器風機 | 92.2 | 98.7 | 94.5 | 91.6 | 84.6 | 79.7 | 73.8 | 66.9 | 91 | 風口45°斜上方1m |
| 磨房內噪音 | 96.1 | 100.7 | 103.3 | 100 | 94.8 | 90.4 | 85.4 | 78.2 | 101 | 磨機房內 |
| 包裝車間風機 | 94.6 | 99.9 | 97.4 | 97.1 | 91.2 | 86.5 | 81 | 74.9 | 97.8 | 風口45º斜上方1m |
| 輸送鼓風機 | 88.4 | 93.2 | 93.6 | 93.4 | 86.1 | 85 | 80.4 | 76.4 | 93.4 | 風機邊1m |
說明:
1、測試是在現場不利工況情況下進行，並沒有扣除環境噪聲的影響。
2、磨房排氣風機安裝位置伸向空中，無法在風口附近直接測試，故測試點距離風口較遠。
在測試時發現，該廠的整體噪聲情況呈現出錯綜複雜的特點。但仔細分析后我們不難發現，整個噪聲源群可以分為三大類型:①整個水泥粉磨機房噪聲群，包括廠房內磨機、電機、提升機、除塵器等，表現為整體聲能量大、噪聲級高、聲輻射面積廣等特點;②磨房+12m層排風機(最大噪聲源之一)、磨房西側除塵器排風機、包裝車間除塵器等大型排風機，其頻譜呈現明顯的中低頻成分，衰減較慢，並且由於風口都位於+12m以上高度，導致廠界及敏感點噪聲級的超標;③在廠界附近的水泥庫、水泥輸送走廊及運裝碼頭等位置零亂地分佈着大量輸送鼓風機、各類電機、提升機等小聲源，儘管這些聲源單獨聲功率不高，但由於數量大、安裝位置高、且離廠界及敏感點直線距離較近，必將給廠區西側的部分居民帶來一定影響。
2治理思路及主要方法
通過對幾大噪聲源的噪聲頻譜特性測試，並結力一方數據合現場實際情況的分析，我們認為運用傳統的設計方法(即先對所有認定聲源進行噪聲設計，隨後當總體設計完畢後進入統一施工安裝階段)並不可行。這主要因為廠區聲源數目龐大，並且各聲源距離近，在對幾個特強噪聲源治理之前很難測到其他強聲源，因此缺乏準確性和合理性。為了克服這個困難，我們提出採用分階段分步驟設計、治理思路。在有效降低廠區、廠界及敏感點噪聲的同時最大限度地節約成本。這一思路充分得到了業主單位浙江天基水泥有限公司的認可，並在工程實施過程中得到了充分配合。
由於浙江天基水泥有限公司在規劃設計時考慮二期技改工程建設因素，磨機房北側牆尚未施工完成，為配合噪聲治理，工廠決定納入噪聲治理工程一起完成。為了避免全廠噪聲理工程與磨機房側牆施工相衝突，通過仔細分析、協調、核實之後設計了三階段治理方案。具體如下:
第一階段:首先對廠區最大噪聲源—水泥磨房十12m層排風機進行消聲治理，同時對西側水泥庫底羅茨風機房安裝隔聲門。安裝完畢後進行效果測試;
第二階段:根據第一階後期的效果測試數據，對磨房西側除塵器排風機、廠區西側水泥庫頂及水泥輸送走廊的空氣輸送斜槽鼓風機進行噪聲測試和治理設計，並分別安裝圓形阻性消聲器和隔聲罩，業進行效果測試;
第三階段:第二階段治理完畢后，對剩餘幾個大聲源(磨房、包裝車間風機)進一步進行測試，根據測試數據對水泥磨房進行整體隔聲治理;對包裝車間離心風機安裝阻性消聲器。在安裝完畢后對全廠進行一次聲源排查工作和治理效果評價工作。
在以上三階段的具體實施工程中，對各噪聲源治理方法進行了充分地論證，同時對各治理設備也進行了精確的設計，限於論文篇幅限制，下面將對部分具體治理方法及設備做簡要的介紹。
(1)磨房及磨房配套風機的治理
水泥磨房為一個長x寬x高為24500 x 24000x 12000mm，的矩形廠房結構，磨機房內噪聲級高達100dB ( A)以上。為了有效降低噪聲輻射，並便於設備檢修，本次設計的方案有別於傳統的對磨機安裝隔聲罩的方式，而是充分利用了現有廠房結構，對其整體進行隔聲和通風處理(弦迫排風自然進風)。主要將南牆的3個人口安裝鋼製隔聲門，並在磨機正對的扇窗戶(+ 7. 6m層)位置安裝三台軸流風機進行強迫排風，風量每台3萬m3/h。在風機出風口位置處各安裝一隻排風阻性片式消聲器。其他剩餘窗戶全部改換成雙層隔聲窗。並在磨機房北牆正對磨機位置安裝兩隻進風阻性片式消聲器。結構布置圖見圖2。
有關磨房的詳細設計請見我們另一篇論文《水泥廠磨房噪聲治理技術》。
圖2磨房整體噪聲治理示意圖
說明:
1、在北側圍牆安裝有2台進風消聲器、三扇隔聲門以及10扇隔聲窗，詳細尺寸及布置情況見詳圖。
2、南側圍牆安裝有3台混流風機，安裝於原上層窗戶位置，並各配有1套出風消聲器。
3、將南牆上剩餘窗戶(9扇)改成雙層隔聲窗，將三個原有門孔安裝鋼製隔聲門。
4、拆除已安裝在1#,2#磨機之間的彩鋼板隔牆，保證空氣正常流動。
(2)磨房西側除塵器風機及包裝車間離心風機消聲治理。
對於位於磨房西側的除塵器風機及包裝車間離心風機噪聲，均採用了阻性消聲器結構治理，其中:
包裝車間離心風機共兩台，呈對稱布置，型號及尺寸一致。單台型號為9-26N0. 9D，風量19717m’/ h，轉速1450 r/min，全壓4181 Pa。設計每台分別採用矩形片式阻性消聲器，外型尺寸為1200(長)x 1200(寬)x 2000(高)~，，並配擴張管。通過消聲器風量為20000 m3/h，面流速為3. 8 m/s，片間流速8. 3 m/s。消聲器內安裝阻性消聲片分別為200~厚1片，175~厚2片，片間距為138mm。設計消聲量大於15dB(A)，消聲器剖面圖見圖3，實物照片見圖4。
圖3包裝車間消聲器剖面圖
圖4包裝車間離心風機消聲器
磨房西側除塵器風機型號為Y8-39-10，風量48943 m3/h，全壓3941 Pa。設計採用圓柱型同心環片式阻性消聲器，外型尺寸為cp2000 x 2000 mmz，並配上下連接管。消聲器截面流速為4.33 m/s，片間流速9. 02 m/s。消聲器內安裝的同心環阻性消聲片為160mm厚2片，中心柱直徑200mm，片1I距為160mm。設計消聲量大於15dB(A)，實物圖如圖5。
圖5圓型阻性片式消聲器(未包括連接擴張管)
(3)輸送鼓風機隔聲罩
由於水泥生產是一個從原料到成品的動態流水線工藝，其間粉狀水泥在輸送線上的動力來源於眾多的小型輸送鼓風機。本文將選用一典型的鼓風機噪聲治理來做簡要說明。
鼓風機型號為9-19 VQ6A，電機功率7. SkW，風量2844m3/h，全壓5517Pa，轉速2900 r/min:由於該風機的主要作用為向管道提供送風，只有進風口。
因此在治理時可將該風機做整體隔聲處理，並在進風口設置迷宮式消聲裝置。由於風機本身具有較高抽壓和風量，周圍空氣處於動態的流動狀態下，因此我們可以省去用來降低隔聲罩內溫升的強迫通風散熱裝置。設計隔聲罩尺寸為950長)x 950寬)x1000(高)mm3mm(具體各隔聲罩略有差別)，內壁面採用吸聲結構，最終隔聲量達到18dB(A)。隔聲罩結構見圖6。
圖6空氣輸送斜槽鼓風機隔聲罩結構圖
當然，在對以上噪聲治理設備進行設計的時候也充分考慮了一些細節問題，如連接部位盡量選用軟連接，風口盡量採用流線型設計等等。
3結果與討論
在分步分項治理思路的指導下，經過長達3個月左右的勘測、設計、施工，工程於2006年4月全部完工，並取得了良好的聲學效果(可參見引言部分的表1)，使絕大部分廠界達到《工業企業廠界噪聲標準》GB12348-90 }類標準，即晝間‘65 dB ( A )，夜間(55dB ( A) ;敏感點達到《城市區域環境噪聲標準》GB3096-93三類標準，即晝間}65dB(A)，夜間<55dB(A)。並且治理效果受到了周邊居民及廠內職工的一致認同，得到了嘉善縣環保局、天凝鎮鎮政
府等有關單位的肯定。
但是，我們在實際測試過程中，尚有一小部分廠界點並非完全達標，這主要表現在水運碼頭附近的廠界點噪聲級偏高。分析原因可知，該處噪聲主要來源於碼頭公共交通噪聲、碼頭作業噪聲以及裝卸貨物必然發生的人為噪聲。這些噪聲混雜在一起，呈現出局部範圍內的噪聲分佈散、亂、動、多等特點，具有很大的治理難度。考慮到總體治理效果已經很明顯，應業主方要求，這些小而散的聲源並沒有進行治理。但作為技術的角度分析，在日後的工作中還將進一步進行研究。
總體來說，針對水泥廠噪聲呈現聲源數量多、分佈廣、聲級大等特點，採用從大聲源到小聲源、從集中聲源到分散聲源的治理思路是科學的、經濟的，並且是非常有效的。使治理的整體設計合理、目標定位明確、成本控制容易。因此可給其他同類型水泥廠的噪聲治理提供一定的借鑒。
參考文獻;
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關鍵詞:中圖分類號:TB53 文獻標識碼;A
