火力发电厂建筑节能研究论文_张同刚

火力发电厂建筑节能研究论文_张同刚

张同刚

(山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 266100)

摘要:本文对火力发电厂建筑节能从设计原则、应用实践、设计管理、施工管理等方面进行了论述,对推广火电厂建筑节能有一定借鉴意义。

关键词:火电厂;建筑节能;设计原则;施工管理

随着《民用建筑节能设计标准》和《公共建筑节能设计标 准》于本世纪初先后实施,建设部和各地政府开始狠抓建筑节能设计标准的落实,对实施和监管也逐步加强,相应建设单位和设计单位都越来越重视电厂建筑节能,2006 年启动的《火力发电厂建筑设计规程》(修编中),将“火力发电厂中设置采暖系统和空气调节系统的厂房建筑,其热工设计宜符合有关节能设计标准的规定”纳入规程规定中,这标志着电厂建筑节能设计已成为发电工程前期设计工作不可缺少的重要组成部分,成为一个硬指标。虽然电厂大多是些工业建筑,但只要在建筑设计中稍加注意,便会以较低的成本降低能耗,达到建筑节能的目的。

1火力发电厂建筑节能的设计原则

根据电厂建筑的特殊性,按建筑物的使用功能和用能情况,将火电厂建筑物分为三类进行建筑节能设计。

1.1 厂前区建筑

厂前区建筑主要包括综合办公楼、食堂、夜班宿舍、招待所等建筑物。此类型建筑的使用功能等同于民用建筑中的公共建筑。建筑物内人员较多,一般设有采暖和空调系统,用能较多,人员对环境的舒适度要求较高。此类建筑节能按《公共建筑节能设计标准》进行建筑节能设计,在保证相同的室内环境参数条件下与采取节能措施前比,全年采暖、通风、空调和照明的总能耗按减少 65%的目标进行设计。

1. 2 厂区内设有空调系统的生产建筑

主要包括集中控制楼等建筑物。此类建筑从功能上讲,属于工业建筑,但建筑物内主要是运行人员,设有采暖和空调系 统,用能较多。所以,此类建筑也按《公共建筑节能设计标准》进行设计,节能目标也按总能耗按减少 65%的目标进行设计。

1. 3 厂区内其它设有采暖系统的生产建筑

此类建筑主要包括主厂房、化学水处理室等建筑。建筑物内主要是生产设备,内部工作人员不多,设有采暖系统(严寒和寒冷地区、夏热冬冷地区),用能相对较少。此类建筑物的节能参照《公共建筑节能设计标准》进行设计,从调研情况来看,该部分建筑目前以全年采暖、通风、空调和照明的总能耗应减少30%为节能目标,从建筑节能的角度出发,火电厂生产建筑是火 电厂建筑节能的重点,该部分节能潜力应该是火电厂建筑节能的重点。

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2火力发电厂建筑节能的应用研究

2.1厂址选择、建筑布局及室外环境规划

2.1.1风环境的选择在厂址选择时的应用

在厂址选择时要考虑风环境的规划设计,原则上严寒及寒冷地区主要迎风面要在冬季避开主导风向,以固定端侧面为主迎风面;夏热冬冷地区、夏热冬暖地区要以夏季主导风向为主迎风面,以改善厂房内自然通风散热环境。厂前区建筑提倡采用联合建筑的型式,但夏热冬冷地区、夏热冬暖地区在建筑体型设计时要考虑风的导入、导出的设计。

在严寒及寒冷地区的冬季主导风向上种植高大乔木,增加乔木的阻风效应。

2.1.2建筑布局

在电厂总图规划中,在满足生产工艺流程的前提,合理布置建筑物、构筑物的位置,将性能相同或生产关系密切的生产车间和设备组合为一个生产区,将办公、宿舍、食堂等辅助性建筑组合在一起,缩短交通运输路线,节约土地资源,节省工程投资,优化建筑体量,降低总体能耗,以最大程度地实现节能的目的。

2.1.3室外热环境设计

通常的做法是增加厂区内绿化面积,在通道、步道等区域种植高大乔木或设计遮阳棚,减少混凝土、沥青等方式的硬化 面积,场地、道路硬化中增加透水砖铺装的应用,在厂前区根据具体情况设置人工湖泊、喷泉等水景的应用。

2.2室内环境品质控制

在夏热冬冷地区、夏热冬暖地区的厂前区建筑中提倡利用自然通风,在厂房建筑中特别是夏季高温时段,利用风压、热压 综合通风,特别是主厂房、锅炉房建筑中利用厂房的“烟囱效应”,有效组织风的导入、导出,合理设置进风、出风口,降低厂房内高温时段的温度。

建筑能耗一般包括建筑采暖、空调、建筑电气、热水等所使用的能量,其中以采暖和空调能耗数量最多,所以建筑节能主要还是建筑物(围护结构、门窗等)的保温隔热,而且建筑围护结构、门窗的节能潜力在所有建筑节能途径中最大,因此,选用合适的主墙体材料、外墙保温和门窗材料,加强围护结构的保温隔热,提高门窗的保温隔热性能,是提高建筑节能的根本途径。

2.3中央空调热回收的利用

空调房间的热量排放到大气中即造成热污染,又白白浪费了热能。用排风中的余冷余热来预处理新风,可减少处理新风所需的能量,降低空调机组负荷,同时还可增加室内的新风供给,提高室内空气品质,当回收装置回收效率达到 70%时,可使供暖能耗降低 40%~50%,此项措施可在电厂的集控楼、食堂、行政和生产办公楼等地方合理利用。

2.4建筑围护结构的节能

建筑的热过程涉及夏季隔热、冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个因素,在进行围护结构热工设计时,不能 按传统做法只考虑热过程的单向传递,把围护结构的保温作为唯一的控制指标,应当根据当地的气候特点,同时考虑冬夏两 季不同方向的热量传递以及在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递。

在建筑围护结构的节能中,要根据不同的热工计算分区,选取合理的围护结构传热系数,墙体保温技术优先选用外保温,并解决好建筑细节的热桥问题。

2.5供热系统节能

供热系统的节能主要要抓好供热管网的节能,供热管网的节能应从水力平衡、管道保温、减少漏水、合理调节和控制循环 水泵的耗电输热比等出发。

主厂房和输煤系统采用高温热水作为采暖热媒,以减少蒸汽采暖系统凝结水的排放损失。

另外热网的节能也应从运行方式的管理加强调节。

2.6建筑空调系统节能

目前火电厂公寓及办公楼、集中控制楼等大部采用集中空调系统进行供热制冷,其能耗也在建筑节能中占有比率有逐步增大的趋势。在实际应用中应从制冷机的能效选择、空调制冷方式、合理设置空调温度、提高空调系统的运行管理水平等方面进行节能考虑。

(下转第336页)

论文作者:张同刚

论文发表刊物:《河南电力》2019年2期

论文发表时间:2019/10/14

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