汽机房通风方案选择

汽机房通风方案选择

丁绪伟

丁绪伟

武汉汇电能源环保工程有限公司

摘要：针对某电厂2×350MW供热机组工程的具体情况，从通风降温效果、初投资、运行费用方面，对汽机房常用的自然通风和机械通风两种通风方式进行了经济性分析，结果表明某电厂汽机房采取自然通风经济性更好。

1工程概况

1.1建设规模

某电厂建设2×350MW超临界燃煤供热机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置，配套建设热网工程。

1.2气象条件

多年平均气温：15.5℃

极端最高气温:42.1℃(2006)

夏季大气压力：95680Pa

夏季通风室外计算温度：30.5℃

夏季空调室外计算温度：34.4℃

夏季空调室外计算湿球温度：26.3℃

2主厂房内设备布置

汽机房内布置有2台350MW超临界汽轮发电机组。汽机房0.000m层布置有凝结水泵、真空泵、电动给水泵等设备。6.300m层布置低压加热器及发电机封闭母线等设备。12.60m层布置汽轮发电机组、高压加热器等设备。主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、凝结水管道等各类热力管道分布在汽机房各层。

3汽机房通风的两种方案

汽机房属于超高温车间，在夏季，汽轮发电机组设备及管道散入室内的总热量为5500kW，散湿量为2260kg/h。热强度为33W/m3（热强度大于23W/m3的厂房属于高温车间），确定一个经济、合理和有效的通风方案是非常有必要的。

通风方案一：汽机房采用自然进风、自然排风的通风方式。室外空气经汽机房A排柱、固定端和扩建端0.000m层铝合金双层防雨电动调节百叶窗、6.000m层铝合金双层防雨电动调节百叶窗、运行层12.000m层建筑外窗开启部分进入室内，经各层的主要散热设备周围开设的格栅、检修孔、楼梯间、吊物孔等处,吸收室内余热、余湿后，最后有组织地经安装在汽机房屋面的屋顶通风器排至室外。汽机房0.000m层第一排进风百叶窗面积240m2，6.000m层第二排进风百叶窗面积160m2，12.00m层建筑推拉窗进风有效面积200m2，屋顶通风器纵向布置2台，每台屋顶通风器长56m，喉口宽4m。排风面积共448.0m2。

为合理引导室内气流分布,避免通风死角，在汽机房0.000m及6.000m层共设有20台诱导风机(每台风量L=680～780m3/h，电功率220V/0.1kW)。

由于发电机采用氢冷，在每台发电机正上方的屋顶通风器阀板上将设置6个500x500mm排氢孔，以免氢气在汽机房屋面下积聚。

在冬季，为保持室内温度，所有百叶窗、运行层铝合金推拉窗及屋顶通风器均可关闭，以防止室外空气大量渗透到室内。

通风方案二：汽机房采用自然进风、机械排风的通风方式，室外空气经汽机房0.000m层、6.900m层A排柱及固定端外墙的防雨百叶窗及运行层防雨百叶窗进入室内，室内热空气通过设置于屋面的防爆型屋顶风机排出室外。屋顶风机共32台，每台风量为96250m3/h，风压122Pa，480rpm，功率5.5kW。

4汽机房通风计算

4.1计算参数

某电厂夏季通风室外计算温度为30.5℃，设计排风温度为38.5℃。经计算，排除汽机房室内余热(湿)所需最小通风量为247.5x104kg/h(进风222.5x104m3/h，排风228.4x104m3/h)。

汽机房进风温度

12.00m层建筑推拉窗有效面积：200m2

屋顶通风器喉口面积：448m2

根据进风及排风面积进行通风量的校核计算，当室内假想压力为Px=-0.445kg/m2时，实际通风量见下表：

从校核计算的结果来看，实际进风量:254.3x104kg/h，排风量255.4x104kg/h基本平衡并且均大于所需的通风量，满足汽机房通风的要求。

(3)机械通风时，屋顶风机的选择

机械通风时所需排风量Vp=G/p=247.5x104/1.084=228.4x104m3/h。

NO.18防爆型轴流式屋顶风机每台风量为9.625x104m3/h，全压122Pa，电机功率5.5kW，为了满足排风量的要求，考虑10%富余度，共需要26台屋顶风机。

机械通风时，通过0m及中间层的进风量为总风量的80％，进口风速取2.5m/s,防雨百叶窗进风有效面积系数为0.525，则需要的百叶窗面积为：

Ain=0.8Vj/[3600υin·η]

=0.8x222.5x104/[3600x2.5x0.525]

=377m2

同时在汽机房0.000m及6.000m层共设有20台诱导风机（每台风量L=680~780m3/h，电功率220V/0.1kW）以引导气流分布,避免通风死角。

5两种方案的经济性比较

两种通风方案的初投资及年运行费对比见下表

6结论

(1)从通风的效果来看，方案一及方案二均能满足排热及降低工作区温度的目的，但在室外天气较热的月份，机械通风由于是强制排风，故其风压大，比自然通风降温速度快，效果也要好一些；

(2)从年费用数值来看，方案二比方案一高（31万元）；

(3)从运行、维护方面看，方案一中的进风采用铝合金双层防雨电动调节百叶窗，而排风是通过屋顶通风器，每年只需要在冬季关闭百叶窗及屋顶通风器喉口的阀板，在夏季开启百叶窗及屋顶通风器喉口的阀板，且开/关均在集中控制柜上进行操作，运行非常方便，百叶窗及屋顶通风器长期运行无运动部件，维护工作量极小，方案二由于采用了屋顶风机，它们长期在室外运行，一方面风机需要定期补充润滑油，另一方面风机叶片或电机容易发生故障，而一旦发生故障，需要上屋面维修，因此在运行及维护方面方案一优于方案二；

(4)从节能方面看，方案一年运行用电量为8640kW.h，方案二年运行用电量为626400kW.h，方案一比方案二每年节约电费约29万元，很显然，方案一具有明显的节能优势。

(5)从噪声和振动方面看，方案二由于采用了26台屋顶风机，每台噪声为71dB(A)，多台风机同时运行噪声会相互叠加，且屋顶风机运行时会发生振动，特别是多台风机运行时，由于频率相同会产生共振现象，这对屋面结构非常不利；方案一由于没有运动部件，因而无噪声和振动产生，因此，在这方面比较，方案一优于方案二。

基于以上对两种通风方案的综合分析，结合某电厂汽机房的布置及当地的气候特点，某电厂汽机房通风推荐采用方案一即自然通风方案。