一种火电厂大型双曲线冷却塔双工况自适应降噪屏障系统的制作方法

本发明涉及火电厂噪声治理与冷却塔防冻运维，尤其涉及一种大型双曲线自然通风冷却塔降噪屏障墙，具体为兼顾通风换气、降噪、密闭保温双工况自适应切换一体化屏障系统。

背景技术：

1、大型火电厂双曲线自然通风冷却塔运行过程中会产生淋水噪声，为满足环保降噪要求，在厂界和冷却塔的距离（l）>2h（h为冷却塔的进风高度）时，需在冷却塔外围配套设置降噪实体屏障，但解决不掉保温的问题，需要单独做保温，两项措施的成本较高，不被用户接受；当l<2h时必须设置通风百叶消音屏障，否则会影响冷却塔的效率，同时还需要添加保温帘，现有通风百叶消音屏障降噪量达不到环保要求，为达到环保要求，还需要在厂界做实体屏障，导致成本更高，用户无法接受。我国北方地区冬季极端低温，冷却塔进风区域若长期处于敞开状态，极易造成塔内淋水填料、人字柱、进风风道结冰、冻裂，引发冷却塔冷却效率骤降、设备损坏、机组降负荷运行等安全生产问题，因此北方电厂冷却塔需同时满足夏季通风降噪、冬季严密密闭防冻的双工况运行需求。

2、目前现有冷却塔降噪、防冻相关技术及公开专利存在诸多实质性缺陷，无法适配北方极寒工况的安全运行要求，具体现有专利技术缺陷如下：

3、1、cn108871007a《一种大型自然通风冷却塔自动调节降噪装置及其降噪方法》，该专利公开了环绕冷却塔布置可调节消声百叶，依托水温、噪声监测实现百叶角度调节，可兼顾通风与基础降噪。但该方案所有百叶叶片均采用竖直布置并同步转动，由于相邻百叶竖直排布（该专利附图），而不是上下叠层水平排布，在调节相邻叶片之间的通风间隙时，不能保证降噪达到环保标准要求，还需在外面再做一道隔声屏障，因此，现有市场销售中基本已经被否定。并且，该结构在叶片关闭时仅相互搭接遮挡，存在大量固有缝隙，密闭性能极差，不具备工况自适应切换密闭防冻能力。

4、2、cn102679761b《电厂冷却塔声屏障通风降噪组合系统》，该专利采用双层屏障配合固定通风通道的结构，可降低屏障对进风量的影响，实现稳定降噪。该屏障结构搭建复杂且为固定式结构，无任何可调启闭机构，全年保持固定通风状态，冬季无法实现密闭封堵，极寒天气下结冰风险极高，完全无法适配北方冬季防冻工况。

5、3、cn200810139825.x《冷却塔降噪防冻装置专用吸音降噪板》，该专利公开了可转动盒式吸声板结构，板体可转动调节，具备基础降噪与调节功能。该方案全部吸声板均为可转动构件，与cn108871007a转动结构相同，仅吸声板结构不同，依然存在降噪效果不达标，闭合后板体搭接密封性差，不具备工况自适应切换密闭防冻能力。

6、4、cn209197507u《一种用于冷却塔的高效降噪与通风消声屏障》，该专利为全固定盒式吸声屏障结构，结构简单、降噪稳定，但其存在的问题是采用2圆弧形吸隔声屏障与5通风消音器组合的结构，其通风量不能满足冷却塔的要求，无任何自适应启闭机构，无法切换通风、密闭工况，冬季全程敞开，北方极寒环境下结冰隐患极大，无法兼顾防冻需求。

7、除上述专利缺陷外，现有工程技术还存在以下行业共性痛点：

8、第一，传统消声百叶多为水平或竖直布置，厂界降噪效果难以达标；

9、第二，现有冷却塔屏障多采用敞开结构，未配套联动式保暖结构，降噪屏障与防冻保暖装置相互独立、无法协同控制，易出现漏风结冰；

10、第三，现有可切换屏障普遍密闭精度不足，无针对性的拼接密封结构，在北方极寒工况下，微小缝隙即可形成持续对流换热，造成填料、风道结冰，导致冷却塔换热失效、设备冻损，尚无一体化结构可同时实现夏季高效通风降噪、冬季密闭防冻的自适应运行。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明提供一种火电厂大型双曲线冷却塔双工况自适应降噪屏障系统，彻底解决北方极寒地区冷却塔现有屏障密闭性差、漏风结冰、工况无法自适应切换、降噪效果差、通风与防冻无法兼顾的技术难题，同时规避全周屏障影响冷却效率、屏障与防冻系统独立运行等行业痛点，保障冷却塔全年安全稳定运行。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种火电厂大型双曲线冷却塔双工况自适应降噪屏障系统，包括环绕布置于冷却塔水池区域外侧的屏障墙，所述屏障墙由若干屏障模块组合而成，屏障模块包括屏障框架、若干吸声板、驱动机构、吸隔声顶板；所述吸声板为四方体腔体结构，腔体内部填充吸声材料，吸声板分为固定吸声板与转动吸声板；所述固定吸声板、转动吸声板沿屏障框架高度方向自下而上间隔交替排布，且吸声板与水平面的倾斜角度为15～90°；所述转动吸声板两侧端面设置吸声板横向转动轴，吸声板横向转动轴安装于屏障框架内并连接驱动机构；所述驱动机构（手动或电动等）控制转动吸声板的转动，实现通风通道的开启与封闭；

4、所述屏障墙环绕冷却塔一周，所述屏障框架的顶部与冷却塔外壁之间架设封闭顶部的顶板，封堵屏障与冷却塔之间上部通道保温；或当屏障墙环绕冷却塔不足一周时，冷却塔外围未被屏障墙环绕的剩余圆弧段设置保暖帘；

5、开启工况下，所有吸声板在屏障框架内呈横向倾斜平行布置，相邻固定吸声板与转动吸声板之间形成倾斜通风降噪通道，调节通风量的同时控制降噪量达标；

6、闭合工况下，驱动机构（手动或电动等）带动转动吸声板旋转，使转动吸声板上下端面分别与相邻固定吸声板的底面和顶面拼接闭合，框架内的固定吸声板与转动吸声板共同形成连续闭合面，实现密闭防冻。

7、进一步的，所述火电厂大型双曲线冷却塔双工况自适应降噪屏障系统还包括控制器，所述控制器信号连接驱动机构，并通过驱动机构控制转动吸声板的转动，实现通风通道的开启与封闭。

8、更进一步地，所述控制器还接入温度传感器；控制器根据温度传感器传回的环境温度变化值控制转动吸声板的开合角度，形成不同宽度的通风通道用于调节通风量或闭合形成封堵；对于保暖帘的工况，如设置手动保暖帘则由人工根据温度提示开启或闭合，如对于电动保暖帘则由控制器在控制转动吸声板闭合或开启的同时控制保暖帘开启或闭合，固定吸声板、转动吸声板以及设置保暖帘时与保暖帘共同形成无死角完整围护，阻断外部冷空气侵入，防止塔内结冰；控制器无级调节转动吸声板能够实现冷却塔的工作效率最大化。

9、进一步的，所述驱动机构包括减速机，减速机两侧输出分别连接一根横向输出轴，两根横向输出轴的另一端分别进入所在侧的屏障框架内，通过传动副连接竖向传动轴；以手动摇把或驱动电机连接减速机，驱动电机、减速机和控制器柜安装在靠近冷却塔一侧的屏蔽框架底部，且位于最下部吸声板下方，所述最下部吸声板为固定吸声板。

10、进一步的，所述吸声板靠近冷却塔的内侧为高端，背离冷却塔的外侧为低端，内侧高端高于外侧低端，使入射噪声向地面方向反射衰减；吸声板的顶面和底面为穿孔护面板，转动吸声板的上端面和下端面设置为柔性凸面。

11、更进一步的，所述固定吸声板的顶面和底面中间均设置柔性凹面，转动吸声板转动至90°时上端面和下端面设置的柔性凸面分别与上下相邻的固定吸声板的顶面和底面上设置的柔性凹面抵接，提升密闭效果，预防极寒天气漏风结冰问题。

12、进一步地，所述保暖帘为人工卷帘或电动卷帘或电动堆积折叠帘，耐候防寒柔性帘体，布置在冷却塔人字柱外侧未设置屏障框架的圆弧区段；保暖帘完全展开时封堵该段进风区域，收拢时释放进风区域。

13、进一步地，所述顶部为模块化吸隔声顶板，包含外部框架，安装在外部框架朝向噪声源一侧的穿孔板，另一侧安装隔声层，中间填充吸声层，顶板沿径向由屏障框架顶部延伸至冷却塔外壁，实现该环形上部空间封闭；顶板设置排水坡度，朝向屏障外侧排水。

14、进一步地，所述屏障框架为钢结构架，固定吸声板通过角铁形成的倾斜插接槽固接于屏蔽框架内，吸声板模块化设计，设置在屏障框架每边四块角铁形成的插接槽限定了固定吸声板的安装位置和倾斜角，方便安装。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、适配北方极寒工况，彻底解决结冰隐患：本发明采用固定、转动吸声板交替拼接闭合结构，配合侧边弹性密封结构，闭合后形成完整连续密闭围护面，无传统百叶搭接缝隙漏风问题，无需额外增设保温层，依靠板体本体实现高效密封，阻断极寒冷空气灌入，杜绝冷却塔填料、风道、设备结冰冻损，保障机组冬季连续安全生产。

17、2、降噪性能大幅提升：采用塔侧高、外侧低的倾斜式吸声板布局，改变噪声传播路径，将冷却塔淋水噪声向下反射衰减，避免噪声向上、向外直射传播。

18、3、通风与防冻智能协同适配：采用与水平倾角横向排布吸声板，控制器无级调节转动吸声板能够实现冷却塔的工作效率最大化，确保通风效果的同时，又能实现夏季大通风量降噪、冬季全密闭防冻、过渡季节分级调节的自适应运行，适配全年温差工况。

19、4、结构模块化、通用性强：固定吸声板与转动吸声板为统一模块化构件，仅安装方式不同，零部件种类少、安装维护便捷，结构简单可靠，适配大型火电厂双曲线冷却塔标准化改造与新建项目。