倪季良
（國電公司西北電力設計院，陜西 西安 710032）

　　摘要：冷卻塔的噪聲污染正成為當今亟待解決的新問題。本文從噪聲的危害及環境噪聲國家標準談起，結合冷卻塔噪聲的實測結果就冷卻塔噪聲的成因、性質及其治理目標和治理方法提出自己的初淺看法。希望通過它有助于推動我國冷卻塔噪聲治理技術的起步和發展。
　　關鍵詞：冷卻塔；噪聲污染；治理；綜述
　　中圖分類號：TU991.42
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2001)05-0004-03

1 問題的提出

　　冷卻塔噪聲是冷卻塔與生俱來的運行特征，數十年來人們對此已習以為常。近年來，隨著人民生活水平的逐步提高以及環保意識的逐步增強，人們對生存環境的質量要求越來越高，冷卻塔噪聲對周圍環境的影響已越來越引起人們的重視，開始出現了治理冷卻塔噪聲污染的呼聲，由此引出的環保訴訟已令某些電廠煩惱不己，有的甚至背上了高額罰款的包袱。小型機力塔的消聲降噪技術起步較早，正在不斷發展、探索、提高的過程中趨于完善，而大型冷卻塔噪聲的防治技術在我國還是空白，于是探討大型冷卻塔噪聲的防治技術便成為當今冷卻塔技術的新課題。

2 環境嗓聲國家標準

　　噪聲是當今社會環境的主要污染源之一，它對人們的生活及工作的影響不可低估，長時間、高強度的噪聲刺激，可導致聽覺損害、聽力減弱直致發生噪聲性耳聾。此外，噪聲對神經系統、腦功能、心血管系統、消化系統等都有程度不同的暫時的、持久的甚至不可逆的損害。為控制噪聲的危害，國家制訂了環境噪聲國家標準（GB 3096-93）^[1]見表1。

表1 城市區域環境噪聲標準等效聲級　　　dB(A) 適用區域 白天 晚上 特殊住宅區 45 35 居民、文教區 50 40 一類混合區 55 45 二類混合區、商業中心區 60 50 工業集中區 65 55 交通干線道路兩側 70 55

　　注：本標準值為戶外容許噪聲級。測點選在受噪聲影響的人居住或工作的建筑物外1m，離地面1.2m以上的噪聲影響敏感處（例如窗外1m處）。

3 冷卻塔的落水噪聲及其治理目標

3.1 冷卻塔噪聲的檢測
　　表2給出了由金壇塑料廠提供的國內一些自然通風冷卻塔的噪聲實測值。

表2 部分自然通風冷卻塔噪聲實測結果（平均值） 測試單位 塔面積／m2 聲級／dB 倍頻程聲級/dB A C 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 儀化電廠 2000 84.0 83.3 61 64 67 74 75.6 76.6 78.8 76.1 儀化電廠 3500 86.1 85.2 61 61 64 75 77.9 78.8 80.7 77.5 南京熱電廠 3500 83.8 戚墅堰電廠 5000 82.4 吳徑電廠 9000 85.5 84.3 65 62 65 76 78.1 78.0 79.3 75.2

　　注：測點高1.2m、距池邊1m處^[2]，戚墅堰及吳徑塔為環板基礎，進風口（人字柱）在水池邊以內5m左右。

3.2 冷卻塔噪聲的聲源特性
　　聲源屬性——塔內冷卻水下落對池水的大面積連續的液體間撞擊產生的穩態水噪聲；是主要的三大類工業噪聲成因^[3]（機械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲）之外的一種特殊噪聲。屬（弧形）面聲源，其近距離的衰減特性介于面聲源與線聲源之間；
　　落水撞擊瞬時速度—7～8m/s^[4]；
　　聲源聲級—80dB(A)^[5]以上[距水池邊沿（一般塔即為進風口底邊）1.0m、高1.2m處]；
　　頻譜—以中頻（500～1000Hz）、高頻成分為主的廣譜噪聲。
3.3 冷卻塔噪聲的治理目標
　　大型冷卻塔的噪聲屬于中高頻穩態噪聲，來源于塔中相當于暴雨強度數十倍的高密度落水對池水的大面積連續性直接撞擊。由于其聲源龐大、聲功率級強，頻帶寬、中頻衰減小、傳播距離遠，對周圍環境的影響力度及影響范圍非同一般。國內大多數電廠遠離城鎮，周圍人口少，噪聲危害并不突出。但仍有部分建在市郊的電廠的冷卻塔噪聲對周圍環境產生了較大的影響，受聲點噪聲級顯然超出了相應于當地環境的噪聲國家標準，位于這些地區的冷卻塔理應歸于治理之列。
　　冷卻塔噪聲的治理目標原則上應是將受聲點噪聲級控制在相應于當地環境的噪聲國家標準以內。具體來說，對于冷卻塔周圍有降噪要求的區域，受聲點的噪聲級可參照表1（國標）中的二類混合區或工業集中區的環境噪聲標準加以控制。此外，由于冷卻塔的噪聲屬于連續均衡、不分晝夜的穩態噪聲，因而受聲點的噪聲控制一般應以夜晚時段的噪聲標準為準，這樣位于上述二個區域的受聲點的噪聲控制標準就分別為50dB(A)及55dB(A)。然而對于夜晚無人的受聲點，其噪聲控制標準應可適當放寬，建議可以白天的噪聲標準為準，也就是可提升（放寬）10dB，分別為60dB(A)及65dB(A)。

4 治理冷卻塔噪聲的基本途徑及方法

4.1 治理途徑
　　針對噪聲的發生機理、傳播方式，可以把冷卻塔噪聲的治理歸結為塔內、塔外兩條基本途徑，塔內以聲源的降噪治理為主；塔外則包含有傳聲途徑上的聲波阻隔（隔聲）、聲波吸收（合沿程吸收衰減）以及距離衰減（聲能擴散）等三個環節。其中以聲波阻隔輔以聲波吸收為塔外治理的主要手段。
4.2 治理方法
　　從上述兩條基本途徑著手，根據噪聲控制的基本原理可以采用或開發多種具體的噪聲治理方法。其中針對塔外傳聲途徑的聲波阻隔技術是目前國外（哈蒙、馬利、基伊埃、隔而固等公司）常用的噪聲治理方法。針對塔內聲源的治理技術不僅在國內是個空白，在國外也不多見，顯然塔內聲源的治理技術存在著某種難度。但是著眼于塔內聲源的治理技術無疑是一種效果顯著的治本辦法，尤其對于缺乏塔外治理空間條件的或不允許影響進風量的老塔更有開發價值。上述噪聲治理方法，無論是塔內的聲源治理技術還是國外已有應用的塔外聲波阻隔技術，在我國都還沒有應用實例，因此研究開發適用于我國國情的冷卻塔噪聲治理技術乃是當務之急。現根據冷卻塔噪聲治理的基本途徑，列表歸納并推薦幾種冷卻塔噪聲的治理技術供研究開發和應用，各自的特點、適用性見表3。

表3 冷卻塔噪聲治理方案的開發、選用參考 治理途徑 降噪分類 降噪形式 降噪原理 降噪效果
參考值/GB 降噪要點 適用條件 備注 塔內聲源 取消聲源形成條件，避免落水直接撞擊水面 傾斜組管結構 水擊斜面無聲擦貼附著鋪展、減速消能 10～20 斜面存在一個最佳降噪傾角 適用于不允許影響進風量的老塔 國內開發 濃密針刺結構 水擊密集針刺無聲切割細化水束疏散消能 8～15 針刺細密，效果就好 同上 國內開發 多層細眼絲網 水擊密集絲網無聲切割細化水束疏散消能 同上 待開發 滾動柔性結構 水擊柔性毛絨吸收消能、滾動漂洗沖刷自潔 同上 待開發 塔外傳播途徑 阻隔聲波
（含吸聲功能） 聲 隔聲墻 阻隔聲源射向受聲點的直達聲波 ＞10 墻體越厚越高效果越好 適用于設計中已考慮進風阻力的新塔或可局部設置 國外應用 隔聲堤 同上 ＞10 堤身越高效果越好 不影響進風，適于塔外治理空間充足的新、老塔 國外應用 屏 隔聲建筑 同上 ＞5 建筑越高效果越好 利用塔邊原有建筑物并宜更改為庫房類無人建筑 障 吸聲型 阻隔并吸收聲源射向受聲點的直達聲波 ＞15 屏頂越高效果越好 適用于設計中已考慮進風阻力的新塔或可局部設置 國外技術 隔聲屏 百葉窗式消聲罩 消聲器“封閉”進風口，其它同隔聲屏 ＞20 效果與投資及阻力有關 適用于設計中已考慮進風阻力的新塔 國外技術 沿程衰減 植樹造林 吸收聲波衰減聲能 (2-3)/10m 樹高林密精選樹種 受聲點與聲源間存在大片空地 輔助措施 距離衰減 遠離冷卻塔 聲能在作半球面波擴散的過程中自然衰減 遠離才有效果 生活、工作環境須遠離冷卻塔，是一種被動應對措施 冷卻塔選址時考慮

4.3 噪聲治理設施的基本技術要求
4.3.1 塔內聲源治理
　　①材質耐用、使用年限長：耐疲勞，抗沖擊；耐水泡，抗冰凍；耐腐蝕，抗老化；不易結垢，自潔性好。
　　②結構合理、消聲性能長期不變：不淤積不堵塞；不易破碎、不留后患、不堵凝氣器。
　　③安裝簡便、運行可靠、維修容易、不堵出口。
　　④降噪效果好。
4.3.2 塔外聲波阻隔
　　①不影響冷卻塔的設計進風量，進風阻力宜小；
　　②經濟耐用、美觀大方；維修方便、消聲性能長期不變；
　　③隔聲、消聲效果好。
4.4 冷卻塔噪聲治理方案的選擇
　　開發、確立冷卻塔噪聲治理方案時就如下考慮：
　　①以受聲點的降噪要求作為冷卻塔噪聲治理的立項依據，將受聲點所在區域的噪聲級標準作為冷卻塔噪聲的治理目標；
　　②以受聲點的位置分布為依據，在全方位治理與有選擇的局部定向治理方案之間作出選擇；
　　③以受聲點的治理目標與該點當前的噪聲級之間的聲級差作為具體的降噪任務；
　　④根據降噪任務的輕重，在采用單一的治理方法與多種方法并用的綜合治理方案之間作出選擇；
　　⑤根據受聲點離聲源的遠近及其提供的治理空間的大小，因地制宜選擇合適的降噪方案；
　　⑥不允許影響進風量的老塔宜采用塔內的聲源治理技術；
　　⑦技術經濟比較是確定最終的噪聲治理方案的重要決策依據，投資規模、維修保養費用、降噪效果、安全可靠性、不良副作用、使用年限等因素都是重要的評估、分析內容。
　　關于冷卻塔噪聲聲源治理方面的試驗研究成果筆者將另文介紹。

參考文獻：
[1]GB 3096-93，城市區域環境噪聲標準[S]．
[2]GB/T 14623-93，城市區域環境噪聲測量方法[S]．
[3]徐世勤，王檣．工業噪聲與振動控制[M]．北京：冶金工業出版社，1999．
[4]趙振國．冷卻塔[M]．北京：中國水利水電出版社，1996．
[5]王建榮．火電廠冷卻塔噪聲防治措施分析與探討[R]．南京；江蘇省電力設計院，2000．

作者簡介：倪季良（1941～），男，漢族，教授級高工，電話：(029)2525812轉2426。