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瓦斯發電機組房的通風設計

作者:未知

  【摘  要】介紹瓦斯發電機組房的通風散熱構成部分,并對發電機房做出相應的通風量計算以及在通風設計時可能遇到的問題。
  【關鍵詞】瓦斯發電機組;通風;冷卻
  1 簡述
  在瓦斯電站設計、施工過程中,我們發現瓦斯發電機組房通風對于機組功率會產生比較重要的影響。因為瓦斯發電機組組本體的額定功率受到機房內的環境溫度的影響,當環境溫度不穩定,會導致額定功率的下降或設備發生故障。因此,保持機房內適宜的環境以及為瓦斯發電機組做功提供所需的空氣是瓦斯發電機組房通風的主要目的。同時從節能增效的角度去看,這也是一個值得研究的課題。
  2 瓦斯發電機房的通風
  瓦斯發電機組只有在一定的環境條件下才能發揮其額定功率。若環境參數有所改變,會直接影響瓦斯發電機組的功率。為保證機組的正常運行,機房應符合以下環境條件要求:
  (1)環境溫度:-35℃~40℃;
  (2)環境壓力:海拔高度不超過2000m;
  (3)相對濕度:不超過 95%(35℃);
  (4)工作環境為室外時,應防雨。
  瓦斯發電機組房一般設平時通風和運行時通風兩個系統。平時通風風量一般包括排除機房內的潮氣所需風量,機房內通風量一般按6次/h計算,事故通風量按12次/h計算。運行時通風系統通風量應能同時滿足機組余熱排放和有害氣體排放的要求。一般余熱所需的風量要大于有害氣體的風量。
  2.1 有害氣體通風量計算
  瓦斯發電機組組運行時,由于設備性能和操作維護等原因,少量煙氣會從瓦斯機和排煙管的縫隙泄漏出來,機油和瓦斯遇熱會揮發,使機房內空氣有害氣體濃度不斷增加。一般排除有害氣體的風量按瓦斯發電機組通過機組不嚴密處溢出能使人中毒的CO計算,排毒所需風量可采用15~25m3/h。
  2.2  機組散熱通風量計算
  計算發電機組散熱通風量,首先應確定機房所處位置,確定瓦斯發電機組的冷卻方式;其次,確定機房內散熱的構成,計算總散熱量;最后,根據進排風溫差,計算排風量及進風量。
  瓦斯發電機組房內散熱源主要有發電機組機體散熱、室內煙管表面散熱量和熱交換器表面散熱量。其中,熱交換器表面散熱量所占比例極小,可忽略不計。
  在進行機房估算時,可認為燃料的熱量僅有約35%轉化為電能;10%的熱量從機組表面輻射至室內空氣;25%的熱量由機組的冷卻系統排入室外;另有30%的熱量以排煙的形式進入大氣。
  4.排風口的布置
  良好的通風系統可確保足夠的空氣有組織地流入和流出,從而使機房內的散熱有效地排出。對于整體式水冷瓦斯發電機組,良好的氣流組織尤其重要,理想的氣流流向應是新風從發電機組后部流過發電機組,再流經瓦斯機,最后通過散熱器排至室外。當采用自然進風、機組自帶風扇排風的通風方式時,可根據以下原則進行通風口布置。
  排風出口的面積應為瓦斯機散熱器截面積的1.5倍。若機組設在地下室,百葉窗的凈面積、排風豎井的截面積均不小于散熱器截面積的1.5倍。
  機房的進風口宜設在正對發電機組端或發電機組的兩側。進風口面積應大于瓦斯機散熱器截面積的1.8倍。
  進風窗和出風窗不宜設在同一側,若確有困難時,可出風口在上,進風口在下,兩者的間距為2m以上。
  當瓦斯發電機組房設在寒冷的地區時,過低的室溫也會影響機組的啟動,因此需采取措施保持室溫在5℃以上。一般在天氣寒冷的地區,進風口和排風口應具有可調節的百葉窗,以便機組停用時能予以關閉。對于自動啟動的發電機組,百葉窗最好能與之進行聯動;對于平時通風,可采用帶熱水盤管的新風機進行補風,或采用采暖散熱器以維持室內所需最低溫度。
  5.瓦斯發電機組的消聲
  所有的瓦斯發電機組房在機組運行時,其噪音對周圍環境的污染是設計人員所不能忽視的。機組運行時的噪聲有兩類:即結構產生的噪聲和空氣產生的噪聲。結構產生的噪聲是由于機組振動傳給支撐結構而產生的,這就需要機組在安裝時采取一些減振措施。一些設計周密的瓦斯發電機組組從本身結構上著手,已盡可能的減小了振動。空氣產生的噪聲主要有進、排氣噪聲,從交流發電機組和發動機爆發的機械噪聲。
  針對以上原因,有以下的消聲措施:
  結構消聲處理:機組的基礎采用水泥凝塊填充砂,機組設減振墊料;在機房的墻面上貼附高效的吸聲材料;設置消聲門和消聲窗;
  進、排風豎井消聲處理:在進、排風豎井內安裝片式消聲器;
  排煙消聲處理:在排煙管上加一級或一、二級阻抗性復合消聲器。
  6.瓦斯發電機房電器設施、設備的散熱
  針對不同的瓦斯發電機組,配置的配電柜有所區別。針對配電柜的使用條件大致相同:
  海拔高度不超過 1000m(≥1000m 時需特殊制作);
  工作溫度:-10℃~50℃,儲存溫度:-20℃~70℃;
  工作電源:DC20V~DC30V;
  整柜防護等級為 IP54,避免安裝于粉塵過多或有噴水的場所;
  空氣相對濕度不大于 85%;
  無導電塵埃及能腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體;
  無易燃或爆炸危險的場所;
  垂直傾斜度不超過 5 度的場所。
  7.結論
  有效地排除室內散熱,將室內溫度維持在5~40℃,并補充足夠的新鮮空氣以供冷卻和燃燒用,可確保瓦斯發電機組正常工作并輸出所需功率。機房內進、排風口的位置設置及面積確定十分重要。另外,還要注意機房內的減振降噪設計。
  參考文獻:
  [1] GB50019-2003,采暖通風與空氣調節設計規范[S].中國計劃出版社,2003。
  [2] GB50189-2005,公共建筑節能設計標準[S].中國建筑工業出版社,2005。
  (作者單位:勝利油田勝利動力機械集團有限公司)
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