（调峰调频发电公司惠州蓄能水电厂 广东博罗 516100）
摘要：本文介绍惠州蓄能水电厂(以下简称惠蓄电厂)地下式厂房通风空调系统的实际运行情况，以及针对近年来通风空调系统在运行过程中出现的问题和故障，探讨了地下式厂房通风空调系统既节能又有效的改善室内空气品质和系统的运行方式。
关键词：地下式厂房；通风空调；节能运行
0 引言
惠蓄电厂，位于广东省博罗县郊，是目前世界上一次性建设装机容量最大的抽水蓄能电站之一，也是广东省内兴建的第二座大型抽水蓄能电站。电站共安装8台30万千瓦可逆式抽水蓄能机组，设计有A、B两个地下式厂房。厂房位于地下70m，主要有交通洞、水工支洞、主厂房、母线洞、主变洞等组成，洞内空间结构复杂，发热设备布置较多。通风空调系统亦分为A、B厂两个系统，除共用交通洞作为全厂进风洞外，均各自独立运行，故此文将以A厂为例进行讨论。
1 地下式厂房通风空调系统节能运行的重要性
大型水电站地下式厂房，由于深埋于地下，空间巨大且空间密闭，各洞室之间错综复杂，加之洞内大量设备耗能发热，高温和高湿度环境都会使人感到不适，也会严重影响设备的稳定运行。且通风空调系统规模和能耗往往十分巨大，为了促进地下厂房通风空调系统经济合理运行，使得通风空调系统的运行与水电站地下厂房的工作要求相匹配，实现厂房内的工作工况与通风空调的运行工况的最佳匹配，因此通风空调系统节能运行尤为重要。
2通风空调系统概述
惠蓄电厂海拔高程135m，夏季通风温度32℃，相对湿度66%，冬季通风温度13℃，相对湿度68%。每年4月~10月为空调季节，其余为通风季节。实际运行过程中充分利用烟囱效应，厂房内采用竖井排风的自然通风方式和与机械通风相结合的联合运行方式。
A厂通风空调系统大致可以分为主、副厂房通风空调系统、主变洞通风空调系统、母线洞通风空调系统等几个工作系统。充分利用地下厂房枢纽洞室群以及施工导洞，作为通风道及事故排烟道；并利用地下洞室壁面对空气热、湿交换的自然调节作用。考虑出渣洞壁面对室外空气具有热湿交换的调节作用，A厂出渣洞总长1097m，在风量为15万m3/h，洞外入口干球温度在10℃~32℃时，洞内端口处干球温度均为26℃，空气通过洞室的温升(降)效果明显。在综合洞外温度、风量及洞室长度等因素后，确定洞内入口处空气设计温度取26℃。
主、副厂房系统依靠顶部出渣洞作为排风洞，主要利用安装在厂房拱顶的一台风量14.5万m3的排风机，再利用户外排风洞口的排风机接力将风排出洞外；进厂交通洞作为A、B两厂的进风洞，由#4支洞（连接进厂交通洞）经静电除尘装置引入新风，一部分经两台组合风柜将新风送至主厂房各层、一部分通过风管引至安装在拱顶的另两台组合风柜将风送至副厂房各层。
主变洞系统采用自然进风、机械排风的方式。由于主变采用强迫油外循环水冷方式，因此对主变室主要以机械通风为主。主变洞进风由交通洞引入，通过布置在主变洞拱顶支洞的两台排风机排风，主变室和电抗器室通过设置在房间下部的防火阀作为进风口。
母线洞进风均通过与主厂房隔墙上的防火阀作风口，由主厂房中间层引风进入母线洞，最后用风管引至主变洞拱顶总排风管，再通过户外风楼F-A-1主排风机排出洞外；而每条母线洞内设置1台FCU风机盘管视实际情况开启空调运行。
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由于500kV高压电缆洞内电缆发热量与洞内壁面围护结构吸热量大致相等，因此，仅考虑当巡检人员进入时可满足通风换气的要求和消防排烟的要求，正常运行时可以利用烟囱效应作自然通风，并在高压电缆洞上端加装一台排风机进行机械排风。
3实际运行过程中遇到的问题
3.1 惠蓄电厂A厂和B厂结构布置基本一致，然而在实际机组运行过程中，A厂厂用变室温度会明显高于B厂厂用变室温度。A厂厂用变室位于副厂房三楼，由位于拱顶的一台副厂房组合风柜送风，由位于拱顶的一台排风机排风，当A厂机组处于停机状态下，A厂厂用变室温度相对满足要求；当A厂机组处于运行状态时，厂用变室温度相应升高，相应的随着运行机组数量增多，厂用变室的温度也会明显增高。这是由于A厂除带有厂房内用电外，还带有厂房外如办公楼、生活区、培训中心等用电负荷。因此，A厂厂用变室温升较B厂显著。后经重新计算A厂副厂房各房间通风风量，在尽量不增加组合风柜和冷水机的功率前提下，考虑到满足各房间通风要求，对副厂房各个房间通风风量进行调整，将副厂房其他房间冗余的风量转移至厂用变室。最后证实，A厂厂用变室温降效果明显。既不增加新的消耗，又满足了现有要求，符合国家节能减排要求。
3.2 地下式厂房由于洞室结构复杂，气流形式多样，理论设计上的气流模型不会完全满足正常通风需要。惠州蓄能水电厂地下式厂房高压电缆洞的通风，理论设计上，由位于高压电缆洞底部及主变洞侧的防火阀作为进风口，充分利用烟囱效应，在高压电缆洞上部加以排风机排风，然而由于主变洞结构复杂，高压电缆洞下部进风口实际运行中处于负压状态，因而导致高压电缆洞进风不畅、空气质量不好。在实地检查及测量后，决定封堵高压电缆洞下端防火窗进风口，利用高压电缆洞内中层排水廊道处防火门作为进风口，事后确认高压电缆洞空气流通正常、空气质量大为改观。
3.3．惠蓄电厂地处华南，属于典型的海洋性亚热带季风气候，每年3~4月都会有回南天，天气非常潮湿，期间多伴有小雨或大雾，厂房内空间封闭，雾气浓重、山体及设备凝露也较为严重。轻则影响设备运行，重则导致电路短路毁坏设备。虽说在设计之初对进风湿度也有考虑，但主要是在#4支洞加装了静电除尘装置，但交通洞回车场处没有装设任何空气过滤装置，因此厂房内进风空气湿度依然较为严重。借鉴国内外其他地下式厂房除湿经验，采用相对比较直接的除湿方法，在主厂房湿气较重的蜗壳层、水轮机层、中间层加装适量除湿机。而副厂房各个房间都装有防火门，且各房间空气来自拱顶经组合风柜处理过的新风，故副厂房不加装除湿机。为了达到节能减排的目的，主厂房内的除湿机，只有在回南天湿气较重时开启，且根据湿气程度由人为决定启停除湿机。加装除湿机后厂房内除湿效果明显。
3.4.厂房内通风空调系统冷水主机冷却水为天然来水，仅采用过滤器过滤，未经过其他水处理。由于冷却水系统为开放式系统，与大气直接接触，运行一段时间后铜管内壁会沾满生物污泥、碳酸盐和磷酸盐垢等杂质，造成冷水机组冷凝器污垢聚集，影响冷却系统的热交换，降低制冷效率，增加耗电。长期进行纯机械式清洗，易对换热器造成机械损伤。惠蓄A厂1号主机冷凝器在通泡期间发现8根铜管被异物堵塞，无法进行穿透清洗。因此对1号冷水主机在不改变原有设备主体结构下进行在线清洗装置改造，通过安装一套自动清洗装置，通过小温差、自动定时对冷凝器进行清洗。从而提高冷凝器换热效率，降低冷水机运行能耗，同时避免和减少了对换热管的机械损伤。
4结语
综上所述，抽水蓄能电站地下式厂房由于洞室结构复杂，空间密闭，通风制冷要求又高，尽管对地下式厂房的通风空调系统设计不会尽如人意，在实际运行过程中总会产生各种问题，但在满足通风制冷效果的基础上尽可能采用节能减排的运行方式才是我们地下式厂房通风空调设计运行的最终目的。
参考文献：
【1】李青.通风与空调工程[M].北京工业出版社.2010
【2】水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册（暖通空调）[M].北京：水利电力出版社.1987
【3】杨益.抽水蓄能电站通风空调系统节能探讨.广东.广东省水利电力勘测设计研究院.2015
论文作者:于四杰
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/3
标签：厂房论文; 空调系统论文; 地下论文; 拱顶论文; 电缆论文; 高压论文; 温度论文; 《电力设备》2016年第15期论文;