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瓦斯发电机组房的通风设计

作者:未知

  【摘  要】介绍瓦斯发电机组房的通风散热构成部分,并对发电机房做出相应的通风量计算以及在通风设计时可能遇到的问题。
  【关键词】瓦斯发电机组;通风;冷却
  1 简述
  在瓦斯电站设计、施工过程中,我们发现瓦斯发电机组房通风对于机组功率会产生比较重要的影响。因为瓦斯发电机组组本体的额定功率受到机房内的环境温度的影响,当环境温度不稳定,会导致额定功率的下降或设备发生故障。因此,保持机房内适宜的环境以及为瓦斯发电机组做功提供所需的空气是瓦斯发电机组房通风的主要目的。同时从节能增效的角度去看,这也是一个值得研究的课题。
  2 瓦斯发电机房的通风
  瓦斯发电机组只有在一定的环境条件下才能发挥其额定功率。若环境参数有所改变,会直接影响瓦斯发电机组的功率。为保证机组的正常运行,机房应符合以下环境条件要求:
  (1)环境温度:-35℃~40℃;
  (2)环境压力:海拔高度不超过2000m;
  (3)相对湿度:不超过 95%(35℃);
  (4)工作环境为室外时,应防雨。
  瓦斯发电机组房一般设平时通风和运行时通风两个系统。平时通风风量一般包括排除机房内的潮气所需风量,机房内通风量一般按6次/h计算,事故通风量按12次/h计算。运行时通风系统通风量应能同时满足机组余热排放和有害气体排放的要求。一般余热所需的风量要大于有害气体的风量。
  2.1 有害气体通风量计算
  瓦斯发电机组组运行时,由于设备性能和操作维护等原因,少量烟气会从瓦斯机和排烟管的缝隙泄漏出来,机油和瓦斯遇热会挥发,使机房内空气有害气体浓度不断增加。一般排除有害气体的风量按瓦斯发电机组通过机组不严密处溢出能使人中毒的CO计算,排毒所需风量可采用15~25m3/h。
  2.2  机组散热通风量计算
  计算发电机组散热通风量,首先应确定机房所处位置,确定瓦斯发电机组的冷却方式;其次,确定机房内散热的构成,计算总散热量;最后,根据进排风温差,计算排风量及进风量。
  瓦斯发电机组房内散热源主要有發电机组机体散热、室内烟管表面散热量和热交换器表面散热量。其中,热交换器表面散热量所占比例极小,可忽略不计。
  在进行机房估算时,可认为燃料的热量仅有约35%转化为电能;10%的热量从机组表面辐射至室内空气;25%的热量由机组的冷却系统排入室外;另有30%的热量以排烟的形式进入大气。
  4.排风口的布置
  良好的通风系统可确保足够的空气有组织地流入和流出,从而使机房内的散热有效地排出。对于整体式水冷瓦斯发电机组,良好的气流组织尤其重要,理想的气流流向应是新风从发电机组后部流过发电机组,再流经瓦斯机,最后通过散热器排至室外。当采用自然进风、机组自带风扇排风的通风方式时,可根据以下原则进行通风口布置。
  排风出口的面积应为瓦斯机散热器截面积的1.5倍。若机组设在地下室,百叶窗的净面积、排风竖井的截面积均不小于散热器截面积的1.5倍。
  机房的进风口宜设在正对发电机组端或发电机组的两侧。进风口面积应大于瓦斯机散热器截面积的1.8倍。
  进风窗和出风窗不宜设在同一侧,若确有困难时,可出风口在上,进风口在下,两者的间距为2m以上。
  当瓦斯发电机组房设在寒冷的地区时,过低的室温也会影响机组的启动,因此需采取措施保持室温在5℃以上。一般在天气寒冷的地区,进风口和排风口应具有可调节的百叶窗,以便机组停用时能予以关闭。对于自动启动的发电机组,百叶窗最好能与之进行联动;对于平时通风,可采用带热水盘管的新风机进行补风,或采用采暖散热器以维持室内所需最低温度。
  5.瓦斯发电机组的消声
  所有的瓦斯发电机组房在机组运行时,其噪音对周围环境的污染是设计人员所不能忽视的。机组运行时的噪声有两类:即结构产生的噪声和空气产生的噪声。结构产生的噪声是由于机组振动传给支撑结构而产生的,这就需要机组在安装时采取一些减振措施。一些设计周密的瓦斯发电机组组从本身结构上着手,已尽可能的减小了振动。空气产生的噪声主要有进、排气噪声,从交流发电机组和发动机爆发的机械噪声。
  针对以上原因,有以下的消声措施:
  结构消声处理:机组的基础采用水泥凝块填充砂,机组设减振垫料;在机房的墙面上贴附高效的吸声材料;设置消声门和消声窗;
  进、排风竖井消声处理:在进、排风竖井内安装片式消声器;
  排烟消声处理:在排烟管上加一级或一、二级阻抗性复合消声器。
  6.瓦斯发电机房电器设施、设备的散热
  针对不同的瓦斯发电机组,配置的配电柜有所区别。针对配电柜的使用条件大致相同:
  海拔高度不超过 1000m(≥1000m 时需特殊制作);
  工作温度:-10℃~50℃,储存温度:-20℃~70℃;
  工作电源:DC20V~DC30V;
  整柜防护等级为 IP54,避免安装于粉尘过多或有喷水的场所;
  空气相对湿度不大于 85%;
  无导电尘埃及能腐蚀金属和破坏绝缘的气体;
  无易燃或爆炸危险的场所;
  垂直倾斜度不超过 5 度的场所。
  7.结论
  有效地排除室内散热,将室内温度维持在5~40℃,并补充足够的新鲜空气以供冷却和燃烧用,可确保瓦斯发电机组正常工作并输出所需功率。机房内进、排风口的位置设置及面积确定十分重要。另外,还要注意机房内的减振降噪设计。
  参考文献:
  [1] GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].中国计划出版社,2003。
  [2] GB50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].中国建筑工业出版社,2005。
  (作者单位:胜利油田胜利动力机械集团有限公司)
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