【簡介】目前國內(nèi)國際市場上常用的幾種兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)（水平軸）降噪技術(shù)淺析追他，如鋸齒尾緣坟募、扇區(qū)管理等。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的噪音分為兩個(gè)部分：一種是【空氣動(dòng)力學(xué)噪音】邑狸，由發(fā)電機(jī)/渦輪機(jī)的葉片?轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割空氣而產(chǎn)生的噪音懈糯，會(huì)發(fā)出類似于“嗡嗡嗡”的聲音；一種是【機(jī)械噪音及結(jié)構(gòu)噪音】单雾，與機(jī)械有關(guān)赚哗。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是，通過渦輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)齒輪進(jìn)行機(jī)械性轉(zhuǎn)動(dòng)硅堆，從而產(chǎn)生電力屿储。但是齒輪在彼此咬合的過程中，會(huì)產(chǎn)生巨大的震動(dòng)渐逃，從而產(chǎn)生的巨大噪音够掠，這是不可避免的。而機(jī)械噪音就是滋擾居民的最主要因素茄菊。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的降噪主要圍繞這兩個(gè)部分進(jìn)行噪聲減弱疯潭。
? ? ? 目前國際上較為先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)制造商Vestas的2WM以上機(jī)型在不采用任何降噪措施之前赊堪，可以將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全噪音距離（小于50dB（二類環(huán)境噪聲限值）的最小距離）降至300m以內(nèi)，國內(nèi)第一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)制造商Goldwind的2MW以上機(jī)型在不采用任何降噪措施之前竖哩，可以將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的噪音安全距離降至400m以內(nèi)哭廉。
切片：聲壓級(jí)（DB）表面：聲壓級(jí)（DB）
? ? ? 一、空氣動(dòng)力學(xué)噪音的降噪技術(shù)
? ? ? 水平軸風(fēng)輪的尖速比一般早5~7左右期丰，在這樣的高速下群叶，葉片切割氣流將產(chǎn)生很大的氣動(dòng)噪音（空氣動(dòng)力學(xué)噪音以下簡稱氣動(dòng)噪音），?同時(shí)钝荡，很多的鳥類在這樣的高速葉片下也很難幸免街立。另外從空氣動(dòng)力學(xué)上分析，物體速度越快埠通，外形對(duì)流場的影響越大赎离，所產(chǎn)生的聲噪也越大。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在戶外運(yùn)行時(shí)端辱，葉片上不可避免的收到污染梁剔，這種污染實(shí)際上是改變了葉片的外形，即使這種變化很微小舞蔽，但是也會(huì)成為影響氣動(dòng)噪音的因素之一荣病。
降噪技術(shù)
? ? ? 1）鋸齒尾緣
? ? ??現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)朝著單機(jī)容量大型化方向發(fā)展,葉片變得越來越長,葉尖速度也越來越高?，大量研究表明在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片尾緣加裝鋸齒尾緣能夠顯著降低輻射到遠(yuǎn)場的噪聲渗柿，即在葉片尾緣部分設(shè)置不同形狀的鋸齒个盆，該方法啟發(fā)于大自然鳥類翅膀尾緣或鯨魚魚鰭尾緣，屬于一種仿生方法朵栖。尾緣鋸齒會(huì)使流動(dòng)在尾緣處形成一列反向旋轉(zhuǎn)的渦對(duì),改變了尾渦結(jié)構(gòu),減弱了下游尾跡區(qū)的展向相關(guān)性,減小了噪聲的遠(yuǎn)場輻射颊亮。同時(shí)加裝鋸齒尾緣的葉片在典型的變速變槳控制策略下氣動(dòng)效率高于原葉片,在不同的年平均風(fēng)速下的年發(fā)電量都有所提高,在整個(gè)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的風(fēng)速區(qū)域內(nèi),葉尖速度都要小于原葉片。
? ? ? 缺點(diǎn)：
? ? ? 1陨溅、鋸齒尾緣大部分都是粘貼在原有葉片上的终惑，因此對(duì)鋸齒尾緣的加工工藝和安裝工藝要求特別高，因?yàn)槿~片是高速轉(zhuǎn)動(dòng)的门扇，一旦離心力大于鋸齒尾緣與原葉片的粘貼力雹有，輕則就會(huì)造成鋸齒尾緣甩落，葉片撕扯性損傷悯嗓，重則造成人員傷亡件舵。
? ? ? 2、如果葉片在生產(chǎn)時(shí)就直接設(shè)計(jì)成鋸齒尾緣脯厨，使其生產(chǎn)一次成型铅祸，這樣雖然可以避免鋸齒尾緣的脫落，但是成本增加較大。
鋸齒尾緣
2）扇區(qū)管理
? ? ??扇區(qū)管理技術(shù)临梗，可對(duì)某機(jī)位在某時(shí)間段涡扼、風(fēng)向段、風(fēng)速段實(shí)施停機(jī)或減速或偏航（減小切入角）操作盟庞，減速某個(gè)風(fēng)向上特殊風(fēng)況對(duì)風(fēng)機(jī)的影響吃沪，降低風(fēng)機(jī)的載荷，以降低發(fā)電量為代價(jià)什猖，確保氣動(dòng)噪聲的降低票彪。
? ? ? ?缺點(diǎn)：損失發(fā)電量，降低投資收益率不狮，投資回報(bào)周期較長降铸。
? ? ? 3）夜間降噪運(yùn)行模式
? ? ??夜間降噪運(yùn)行模式，是扇區(qū)管理技術(shù)的特例摇零。白天因?yàn)橛懈鞣N聲音影響推掸，噪音基本可以忽略不計(jì)。當(dāng)寂靜的夜晚來臨驻仅，風(fēng)力發(fā)電的噪音就另當(dāng)別論谅畅。例如目前國家對(duì)白天風(fēng)機(jī)噪音控制在50db以下，夜間需控制在45db以下是可以令人接受的噪服。
缺點(diǎn)：損失發(fā)電量毡泻，降低投資收益率，投資回報(bào)周期較長粘优。
二牙捉、機(jī)械噪音及結(jié)構(gòu)噪音的降噪技術(shù)
1、機(jī)械噪音及結(jié)構(gòu)噪音主要分為以下幾類：
? ? ? 1）齒輪噪音
? ? ? 嚙合的齒輪對(duì)或齒輪組敬飒，由于互撞和摩擦激起齒輪體的振動(dòng)，而通過固體結(jié)構(gòu)輻射齒輪噪音芬位。
? ? ? 2）軸承噪音
? ? ? 由軸承內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間的摩擦和振動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不平衡或相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間的撞擊引起振動(dòng)輻射產(chǎn)生噪音无拗。
? ? ? 3）周期作用力激發(fā)的噪音
? ? ? 由轉(zhuǎn)動(dòng)軸等旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件產(chǎn)生周期作用力激發(fā)的噪聲。
? ? ? 4）電機(jī)噪音
? ? ? 不平衡的電磁力使電機(jī)產(chǎn)生電磁振動(dòng)昧碉，并通過固體結(jié)構(gòu)輻射電磁噪音英染。
? ? ? 5）設(shè)備噪音
? ? ? 散熱器、風(fēng)冷設(shè)備（也叫通風(fēng)機(jī)）等輔助設(shè)備產(chǎn)生的噪音被饿。
2四康、降噪技術(shù)
? ? ? 機(jī)械噪音及結(jié)構(gòu)噪音是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要噪音來源，也是對(duì)人的煩擾度最大狭握。這部分噪音是能夠控制的闪金，其主要途徑是避免或減少撞擊力、周期力、摩擦力哎垦。
從噪音的聲源處進(jìn)行降噪：
? ? ? 1）加工囱嫩、施工工藝和運(yùn)營維護(hù)的精益管理
? ? ? 提高加工工藝和安裝精度，同時(shí)做好運(yùn)營維護(hù)管理漏设，使齒輪和軸承保持良好的潤滑墨闲。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝和運(yùn)行過程中，由于安裝精度或者運(yùn)營維護(hù)的欠缺郑口，齒輪和軸承的摩擦?xí)a(chǎn)生鐵屑增加摩擦系數(shù)鸳碧，進(jìn)而提高噪音分貝；
? ? ? 2）采用彈性連接
? ? ? 為減小機(jī)械部件的振動(dòng)犬性，可在接近力源的地方切斷振動(dòng)傳遞的途徑瞻离，如用彈性連接替代剛性連接，
? ? ? 3）采用高阻尼材料或增加消音裝置
? ? ? 采用高阻尼材料吸收機(jī)械部位的振動(dòng)能仔夺，以降低振動(dòng)噪音琐脏，如：
? ? ? ◆機(jī)艙外殼采用高阻尼才會(huì)和更加吸音的材料；
◆在發(fā)電機(jī)散熱風(fēng)扇及變流器散熱器等輔助設(shè)備處安裝消音裝置缸兔；
? ? ? 4）XI Engineering Consultants的聚合物瓦片
XI Engineering Consultants公司已經(jīng)基于風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的自由層阻尼開發(fā)了噪聲緩解解決方案日裙。他們提出了一個(gè)案例研究，其中振動(dòng)測量結(jié)合有限元（FE）模型表明惰蜜，音調(diào)噪聲的主要輻射源是塔壁昂拂。聚合物瓦片粘附到風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的壁上，從而增加它們的阻尼特性抛猖。這種自由層阻尼解決方案降低了負(fù)責(zé)放大音調(diào)噪聲的共振振幅格侯。驗(yàn)證IEC 61400測量表明，音調(diào)的可聽度顯著降低财著，并且安裝也導(dǎo)致寬帶聲功率降低联四。
? ? ? 從噪音的接收處進(jìn)行降噪：
? ? ? 1）鄉(xiāng)村文化墻
? ? ? 兆瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要集中于空曠的地區(qū)，因?yàn)榇蟛糠治挥谵r(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)撑教。在村民生活的地方朝墩，建造文化墻，這樣既美觀了農(nóng)村面貌伟姐，做好了宣傳收苏，又從噪音的接收處進(jìn)行了降噪。 ?
? ? ? 2）居民房屋改造或房屋拆遷
? ? ? 居民對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的噪音滋擾主要是夜晚愤兵，所以可以通過對(duì)居民的房屋進(jìn)行消音改造或者徹底搬離聲噪?yún)^(qū)鹿霸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低或消除風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪音。普遍不會(huì)采用此種方案秆乳，因?yàn)樯婕百M(fèi)用巨大懦鼠，因?yàn)橐坏槿我庖粦艟用襁M(jìn)行了房屋改造或拆遷，就意味著需要多全村的所有房屋進(jìn)行改造或拆遷，因此在國內(nèi)很少采用此種方案葛闷。
? ? ? 3）風(fēng)機(jī)移機(jī)
? ? ? 如果以上方案均沒有辦法實(shí)現(xiàn)的情況下憋槐，只有舍棄該風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)位，重新選址和測算發(fā)電量淑趾、投資回報(bào)率等各項(xiàng)數(shù)據(jù)阳仔，綜合考量新的機(jī)位是否符合公司的投資回報(bào)效益和國家的相關(guān)政策法規(guī)等。
