瓦斯發(fā)電機(jī)組房的通風(fēng)設(shè)計(jì)

邵劍波

【摘 ?要】介紹瓦斯發(fā)電機(jī)組房的通風(fēng)散熱構(gòu)成部分，并對發(fā)電機(jī)房做出相應(yīng)的通風(fēng)量計(jì)算以及在通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)可能遇到的問題。

【關(guān)鍵詞】瓦斯發(fā)電機(jī)組;通風(fēng);冷卻

1 簡述

在瓦斯電站設(shè)計(jì)、施工過程中，我們發(fā)現(xiàn)瓦斯發(fā)電機(jī)組房通風(fēng)對于機(jī)組功率會產(chǎn)生比較重要的影響。因?yàn)橥咚拱l(fā)電機(jī)組組本體的額定功率受到機(jī)房內(nèi)的環(huán)境溫度的影響，當(dāng)環(huán)境溫度不穩(wěn)定，會導(dǎo)致額定功率的下降或設(shè)備發(fā)生故障。因此，保持機(jī)房內(nèi)適宜的環(huán)境以及為瓦斯發(fā)電機(jī)組做功提供所需的空氣是瓦斯發(fā)電機(jī)組房通風(fēng)的主要目的。同時(shí)從節(jié)能增效的角度去看，這也是一個(gè)值得研究的課題。

2 瓦斯發(fā)電機(jī)房的通風(fēng)

瓦斯發(fā)電機(jī)組只有在一定的環(huán)境條件下才能發(fā)揮其額定功率。若環(huán)境參數(shù)有所改變，會直接影響瓦斯發(fā)電機(jī)組的功率。為保證機(jī)組的正常運(yùn)行，機(jī)房應(yīng)符合以下環(huán)境條件要求：

（1）環(huán)境溫度：-35℃～40℃;

（2）環(huán)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(huán)境為室外時(shí)，應(yīng)防雨。

瓦斯發(fā)電機(jī)組房一般設(shè)平時(shí)通風(fēng)和運(yùn)行時(shí)通風(fēng)兩個(gè)系統(tǒng)。平時(shí)通風(fēng)風(fēng)量一般包括排除機(jī)房內(nèi)的潮氣所需風(fēng)量，機(jī)房內(nèi)通風(fēng)量一般按6次/h計(jì)算，事故通風(fēng)量按12次/h計(jì)算。運(yùn)行時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)量應(yīng)能同時(shí)滿足機(jī)組余熱排放和有害氣體排放的要求。一般余熱所需的風(fēng)量要大于有害氣體的風(fēng)量。

2.1 有害氣體通風(fēng)量計(jì)算

瓦斯發(fā)電機(jī)組組運(yùn)行時(shí)，由于設(shè)備性能和操作維護(hù)等原因，少量煙氣會從瓦斯機(jī)和排煙管的縫隙泄漏出來，機(jī)油和瓦斯遇熱會揮發(fā)，使機(jī)房內(nèi)空氣有害氣體濃度不斷增加。一般排除有害氣體的風(fēng)量按瓦斯發(fā)電機(jī)組通過機(jī)組不嚴(yán)密處溢出能使人中毒的CO計(jì)算，排毒所需風(fēng)量可采用15～25m3/h。

2.2 ?機(jī)組散熱通風(fēng)量計(jì)算

計(jì)算發(fā)電機(jī)組散熱通風(fēng)量，首先應(yīng)確定機(jī)房所處位置，確定瓦斯發(fā)電機(jī)組的冷卻方式;其次，確定機(jī)房內(nèi)散熱的構(gòu)成，計(jì)算總散熱量;最后，根據(jù)進(jìn)排風(fēng)溫差，計(jì)算排風(fēng)量及進(jìn)風(fēng)量。

瓦斯發(fā)電機(jī)組房內(nèi)散熱源主要有發(fā)電機(jī)組機(jī)體散熱、室內(nèi)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(jì)。

在進(jìn)行機(jī)房估算時(shí)，可認(rèn)為燃料的熱量僅有約35%轉(zhuǎn)化為電能;10%的熱量從機(jī)組表面輻射至室內(nèi)空氣;25%的熱量由機(jī)組的冷卻系統(tǒng)排入室外;另有30%的熱量以排煙的形式進(jìn)入大氣。

4.排風(fēng)口的布置

良好的通風(fēng)系統(tǒng)可確保足夠的空氣有組織地流入和流出，從而使機(jī)房內(nèi)的散熱有效地排出。對于整體式水冷瓦斯發(fā)電機(jī)組，良好的氣流組織尤其重要，理想的氣流流向應(yīng)是新風(fēng)從發(fā)電機(jī)組后部流過發(fā)電機(jī)組，再流經(jīng)瓦斯機(jī)，最后通過散熱器排至室外。當(dāng)采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)組自帶風(fēng)扇排風(fēng)的通風(fēng)方式時(shí)，可根據(jù)以下原則進(jìn)行通風(fēng)口布置。

排風(fēng)出口的面積應(yīng)為瓦斯機(jī)散熱器截面積的1.5倍。若機(jī)組設(shè)在地下室，百葉窗的凈面積、排風(fēng)豎井的截面積均不小于散熱器截面積的1.5倍。

機(jī)房的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)在正對發(fā)電機(jī)組端或發(fā)電機(jī)組的兩側(cè)。進(jìn)風(fēng)口面積應(yīng)大于瓦斯機(jī)散熱器截面積的1.8倍。

進(jìn)風(fēng)窗和出風(fēng)窗不宜設(shè)在同一側(cè)，若確有困難時(shí)，可出風(fēng)口在上，進(jìn)風(fēng)口在下，兩者的間距為2m以上。

當(dāng)瓦斯發(fā)電機(jī)組房設(shè)在寒冷的地區(qū)時(shí)，過低的室溫也會影響機(jī)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(qū)，進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口應(yīng)具有可調(diào)節(jié)的百葉窗，以便機(jī)組停用時(shí)能予以關(guān)閉。對于自動啟動的發(fā)電機(jī)組，百葉窗最好能與之進(jìn)行聯(lián)動;對于平時(shí)通風(fēng)，可采用帶熱水盤管的新風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，或采用采暖散熱器以維持室內(nèi)所需最低溫度。

5.瓦斯發(fā)電機(jī)組的消聲

所有的瓦斯發(fā)電機(jī)組房在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其噪音對周圍環(huán)境的污染是設(shè)計(jì)人員所不能忽視的。機(jī)組運(yùn)行時(shí)的噪聲有兩類：即結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲和空氣產(chǎn)生的噪聲。結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲是由于機(jī)組振動傳給支撐結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的，這就需要機(jī)組在安裝時(shí)采取一些減振措施。一些設(shè)計(jì)周密的瓦斯發(fā)電機(jī)組組從本身結(jié)構(gòu)上著手，已盡可能的減小了振動?？諝猱a(chǎn)生的噪聲主要有進(jìn)、排氣噪聲，從交流發(fā)電機(jī)組和發(fā)動機(jī)爆發(fā)的機(jī)械噪聲。

針對以上原因，有以下的消聲措施：

結(jié)構(gòu)消聲處理：機(jī)組的基礎(chǔ)采用水泥凝塊填充砂，機(jī)組設(shè)減振墊料;在機(jī)房的墻面上貼附高效的吸聲材料;設(shè)置消聲門和消聲窗;

進(jìn)、排風(fēng)豎井消聲處理：在進(jìn)、排風(fēng)豎井內(nèi)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(fù)合消聲器。

6.瓦斯發(fā)電機(jī)房電器設(shè)施、設(shè)備的散熱

針對不同的瓦斯發(fā)電機(jī)組，配置的配電柜有所區(qū)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(shí)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(hù)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(dǎo)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(xiǎn)的場所;

垂直傾斜度不超過 5 度的場所。

7.結(jié)論

有效地排除室內(nèi)散熱，將室內(nèi)溫度維持在5～40℃，并補(bǔ)充足夠的新鮮空氣以供冷卻和燃燒用，可確保瓦斯發(fā)電機(jī)組正常工作并輸出所需功率。機(jī)房內(nèi)進(jìn)、排風(fēng)口的位置設(shè)置及面積確定十分重要。另外，還要注意機(jī)房內(nèi)的減振降噪設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB50019-2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社，2003。

[2] GB50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].中國建筑工業(yè)出版社，2005。

（作者單位：勝利油田勝利動力機(jī)械集團(tuán)有限公司）