发电厂的暖通空调设计

发电厂的暖通空调设计（共9篇）

发电厂的暖通空调设计 篇1

0前言

工业建筑与民用建筑及公共建筑相比, 由于其使用目的、环境要求和结构体型的不同, 其能耗特点也不尽相同;过去人们往往对工业建筑节能没有给予足够的重视, 工业建筑围护结构的节能效果低于民用建筑被视作理所当然。

目前虽然国家已经颁布了居住以及公共建筑的一些节能标准和规定, 但还对工业建筑节能还没作出明确的目标和具体的要求, 因此, 研究工业建筑节能具有重要的应用价值[1]。本文从设计角度出发, 从具体工程入手, 讨论工业建筑暖通空调设计负荷计算存在的问题, 并阐述其在节能领域的意义。

1 工程概况

南阳市恒新水泥有限公司计划建设一条7.5 m W的纯低温双压 (即1.6 MPa、380℃的主蒸汽及0.35 MPa、180℃的补蒸汽) 余热电站建设项目, 充分利用生产余热。汽机房为发电系统的核心部位, 为保证汽机房设备和操作条件对周围环境的温、湿度的要求, 设计中根据具体情况对汽机房主厂房设置采暖系统, 汽机控制室设置冷暖空调。现在0.35 MPa (180℃) 的过热蒸汽管道上开口并经减压阀降压至0.2 MPa作为采暖热源。

1.1 土建资料

1) 汽机房长24 m, 宽15 m, 1层层高为7 m, 2层层高为5 m。围护结构的面积见表1。中控室长为17.4 m, 宽6.5 m, 层高5 m;

2) 外墙为Ⅰ型墙, 传热系数K=1.97W/ (m2·℃) ;

3) 外窗为5 mm厚浮法玻璃钢窗, 其传热系数为K=2.7W/ (m2·℃) ;

4) 地面为不保温地面, K值按地带决定。

1.2 室外主要计算参数

冬季供暖室外计算干球温度:-5℃;

夏季空调室外计算干球 (湿球) 温度:35.2℃ (27.9) ℃;

冬季平均风速 (最多风向) :2.6 m/s (4.2 m/s) ;

夏季平均风速:2.4 m/s;

年主导风向:东北。

2 汽机房冬季采暖热负荷详细计算

2.1 采暖热负荷计算

汽机房室内采暖计算温度为5℃。采暖热负荷包括围护结构基本耗热量、附加耗热量及冷风渗入冷空气的耗热量。各项的计算公式详见教材《暖通空调》第1版第2章第2.2节。

2.2 采暖热负荷计算结果

计算结果列入表中, 由表1可得围护结构耗热量为:Q1·=33 002 W, 由表2可得冷风渗透耗热量计算Q2·=1 742.6W, 则热负荷总量为Qa·=Q1·+Q2·=34 744.6 W。

3 汽机房中控室冷负荷详细计算

3.1 已知条件

1) 中控室平面尺寸见土建资料;

2) 房间人数3人, 三班倒, 24 h工作;

3) 空调运行时间24 h。

3.2 空调冷负荷计算

本工程采用冷负荷系数法, 空调冷负荷主要包括围护结构瞬变传热形成的冷负荷, 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷、设备散热形成的冷负荷, 照明散热形成的冷负荷及人体散热形成的冷负荷。各项的计算公式及参数详见教材《暖通空调》第1版第2章第2.4节。其中根据电气专业所提供资料, 控制室设备散热量为3 950 W。

3.3 冷负荷汇总

各项冷负荷相加, 汇总结果见表3, 可见此控制室最大冷负荷出现的时间为13∶00, 其值为15 314 W。

4 概算法计算冷、热负荷

4.1 采暖热负荷

设计热负荷可采用体积指标法及面积指标法进概算, 体积指标法计算公式为Q'n=qvVW (tn-t'w) ×10-3, 其中汽机房外围体积VW为8 208 m3, 查《供暖空调设计手册》[4]汽机房供暖体积热指标0.5 W/ (m3·℃) , 并由已知tn, t'w计算得Q'a为41 040 W。

4.2 空调冷负荷

设计冷负荷采用面积指标法进行概算, 计算公式Q'b=qmA×10-3, 查《供暖空调设计手册》中央控制室空调冷负荷指标为qm150~250 W/m2, 取200 W/m2, 中控室面积117m2, 则空调冷负荷Qm=150×117=17 550 W, 根据电气提供资料, 控制室设备散热量为3 950 W。则空调概算冷负荷共计17550+3950=21 500 W。

5 计算结果对比

5.1 采暖热负荷计算结果对比

由概算法和详细步骤计算对比可得, Qa·-Q'a=41040-34744.6=6295.4 W, 0.35 MPa、180℃的蒸汽汽化潜热约为2 400 k J/kg, 由此计算得。即采用详细步骤计算汽机房热负荷可比该算法每小时节省0.01 t蒸汽。

由于汽机房只是其中一部分采暖建筑, 且用来发电的蒸汽量为定值, 若每天能节省一部分蒸汽, 则日积月累节省蒸汽量也相当可观, 而节省下来的蒸汽量原本可以用于发电。

5.2 空调冷负荷计算结果对比

由概算法和详细步骤计算对比可得Qb·-Q'a=21500-15314=6 186 W按概算法应选取2台型号制冷量12 000W, 制冷功率为4 650 W的分体柜式空调器, 按冷负荷系数法计算选取2台制冷量8 000 W, 制冷功率为3 100 W的分体柜式空调器.由此可见, 所选空调器设备型号偏大, 造成资金及电能浪费。

分析其原因, 由图1可已看出, 空调房间的负荷是由围护结构、设备、人员等不同因素共同构成, 即使房间结构相同, 但由于各种散热因素所占比重不同, 则计算所得负荷可能差距很大, 概算法忽略具体情况, 而是笼统的按照建筑类型不同划分, 造成计算结果与实际数据的误差, 甚至错误。

[ID:001251]

摘要：在工业建筑的暖通设计中, 很多时候由于工作量大且任务紧迫, 在计算冷热负荷时都采用概算法, 工作量简化了, 造成采暖、空调房间不是过冷就是过热, 由此造成能源的浪费。本文从具体项目中的暖通设计计算角度考虑, 采用详细的冷热负荷计算步骤和概算法计算结果进行比较, 对比可以看出详细计算冷热负荷也是一种节能途径。

关键词：采暖,热负荷,空调,冷负荷,概算,节能

参考文献

[1]GB50189-2005公共建筑节能设计标准[S].

[2]江亿.我国供热节能中的问题和解决途径[J].暖通空调, 2006, 36 (3) :37-41.

[3]陆亚俊.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[4]陆耀庆.供暖通风设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1987.

发电厂的暖通空调设计 篇2

摘要：认为设计方案的技术 经济 比较是一项 影响 暖通空调设计质量和效率的重要工作。对暖通空调设计方案技术经济中存在的一些 问题 进行探讨，从可行性、经济性、调节性、安全性及环境影响等方面进行 分析，并指出在设计方案比较方面的一些认识误区，提出 参考 意见。

关键词：暖通空调设计方案技术经济比较引言 设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来，随着 科学 技术的迅速 发展 以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择，设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多，一些因素很难定量表述，许多因素又不具可比性，每种设计方案往往都有各自的优缺点，面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方的看法往往各不相同，甚至大相径庭。目前 在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无

所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会，对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性和可靠性问题 能够满足使用要求，这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求，包括有关环境保护的要求；设计方案应能满足有关方面的要求（如供电、供气、供水、供热等），并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热（冷）蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目，应对设计方案进行全年工况分析，以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况，对非标准设备应提出详细的参数要求，并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题，尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所，如航天发射场，应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题，进行系统工作可靠性分析。在这种情况下，室外气象参数和安全系数的确定也应

特殊考虑。

2、经济性比较问题 经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别，对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较，对集中式空调方案显然是不公平的。一次投资是投资方最为关注的一个参数，在 计算 投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资，而且应包括各种相关收费（如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等），相应的安装、调试费用，相关的工程管理等各种收费，相关水处理和配电与控制投资，机房土建投资与相应室外管线的费用，而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多，价格各异，因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用，在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积，作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设，全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。运行

能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机（锅炉和制冷机等）的能耗外，还应计算其他辅助设备（如风机和水泵等）的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下，建筑物实际负荷的变化，同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行，其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多，如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用，目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外，还应包括消耗的水费、人工费等。在经济性比较时，切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现，对电供暖的运行费用，3个不同设备（电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉）厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对，发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同，计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视，对厂家提供的数据应认真分析和核对。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期

为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3、调节性和可操作性问题 暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的，因此系统应有较好的调节性能，以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案，如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案，其一次投资通常较高，但运行能耗较小，在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼，设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高，可以减少管理人员的数量和劳动强度，从而使人工费减少，但使一次投资增加，对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制，应根据实际情况和要求，经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程，宜采用自动控制，以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化，以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑，系统设臵应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要

求。

4、安全性 问题 设计方案的安全性是以往考虑较少的问题，随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延，暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点，在SARS严重流行时期，人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用，这将对暖通空调行业的 发展 产生深远的 影响。经过对这些事件的认真 分析、研究 和反思，将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进，使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段，对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时，安全性成为必须考虑的重要因素，应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题，应设臵可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统，并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑，在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响，例如，重要机房、重要资料库和文物库房不应采用

在吊顶设臵风机盘管的空调方案，因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时，应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面，应注意空调新风口是最薄弱环节，因此必须采取可靠的防范措施，新风口应设臵在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多，因此它是最容易遭受恐怖分子生化袭击的空调系统形式，如果不采取特殊的措施，它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说，分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时，除了要考虑以往的一些因素外，还要考虑在流行性疾病暴发期间，稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面，应注意不要走向另一个极端，对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如，为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统，显然是不合理的，这将使投资、能耗和运行费用大大增加，关键是要合理确定系统方案和新风量，加强有组织排风，并采用隔绝式的热回收装臵、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节，平时按正常风量运行，流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接，不应采用

将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题 随着 工业 生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高，环境保护问题越来越受到人们的重视，而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源，因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制，而且限制的区域不断扩大。在这些区域内，环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势，避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时，要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求，不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感，同时也要考虑建设方和用户的 经济 承受能力，不要盲目冒进，以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时，还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程（包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程）的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较，是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区 由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作，即使是暖通空

调专业的设计人员，要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事，对于局外人更是雾里看花。目前 在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如，认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案，出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向，甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围，在其适用范围之外，先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案，但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案，因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案，但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短，需要经常更换，从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时，往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂，通常其设备越多、投资就越高，系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差，因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案，在满足使用要求的前提下，系统越简单越好。此外，在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见，因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员，不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析，通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

7、结语 暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优

发电厂的暖通空调设计 篇3

1.1. 工程概况

浙江国华宁海发电厂二期工程, 地处浙江宁海县强蛟镇境内的下月岙村, 北距宁波市约60km, 西南距宁海县城约23km, 东北临象山港。本期工程是在一期工程扩建端扩建2×1000MW超超临界燃煤机组, 宁海电厂一期工程为4×600MW亚临界燃煤机组。

1.2 集中控制楼房间构成

本工程采用锅炉、汽轮机及发电机集中控制方式, 两台机组共设置一座集中控制楼, 位于两台锅炉之间, 集中控制楼为多层综合性工业建筑。该楼中的房间构成见表1-1。

2. 方案选择

2.1. 设计参数

2.1.1. 室外设计参数

夏季通风室外计算干球温度31℃, 夏季空调室外计算干球温度33.5℃, 夏季空调室外计算湿球温度28.2℃, 夏季通风室外计算相对湿度71%, 冬季空调室外计算干球温度-1℃, 冬季空调室外计算相对湿度75%。

2.1.2. 室内设计参数

主要房间的室内设计参数见表2-1。

2.2 空调冷热源

在集中控制楼设置一个制冷加热站, 设置一套水冷制冷系统和蒸汽制热水系统。水冷制冷系统包括水冷螺杆式冷水机组、冷水泵、冷却水泵、集水器、分水器、囊式定压装置及闭式冷却塔等设备。蒸汽制热水系统采用整体式汽水换热机组。

冷水机组按设计冷负荷的3×50%选型。冷冻站设备选型见下表:

冬季热媒采用热机辅汽系统提供的0.4MPa (表压) 的饱和蒸汽经过整体式汽水换热机组后转换成热水。蒸汽凝结水送至汽机房疏放水管。整体式汽水换热机组采用高效管壳式换热器, 热媒利用率高, 节能;采用PLC微电脑控制技术, 全自动运行, 自动故障切换, 故障报警, 自动温控, 显示流量;水泵均根据水压和温度变频控制;配套使用囊式膨胀罐, 吸收温升造成的膨胀量, 确保系统压力稳定。

制冷加热站水系统流程图如下:

2.3 通风

集中控制楼电除尘配电室及8.600m层配电室均设置降温通风系统和事故排风装置。8.600m层配电室的轴流风机仅用作事故排风。电除尘配电间的轴流风机为事故排风机, 兼作平时排风用。

2.4 空调

2.4.1 集中控制楼运转层外的空调系统。

蓄电池室设置直流式空调系统, 电除尘控制室直流屏及UPS室各设置一套集中空调系统, 末端采用空气处理机组。仪表盘间、凝结水处理控制室及办公室设置风机盘管系统, 每台风机盘管独立控制, 由厂商配套供给盘管温度和风速控制装置及电动三通阀。冷源由制冷加热站内的冷水机组提供;热源由制冷加热站内的整体式汽水换热机组提供。

2.4.2 集中控制楼运转层 (17m层) 空调系统。

对集中控制楼运转层内的工艺房间设置两套集中空调系统。K-1系统服务于集中控制室、工程师室、办公室及参观走廊, 选用两台组合空气处理机组, 一用一备。K-2系统服务于电气继电器室、电子设备间及IT设备间, 选用三台组合式空气处理机组, 两用一备。均布置在集中控制楼23.000m层空调机房内。

夏季由冷水机组送来的冷水 (7/12℃) 通过组合式空气处理机的表冷器对空气进行降温和除湿处理;冬季则由整体式热水换热机组送来的热水 (60/50℃) 通过组合式空气处理机的加热器对空气进行加热处理;加湿采用干蒸汽加湿。组合式空气处理机组设有回风、消声、回风机、新排风、初效过滤、表冷、加热、加湿、送风机、中间、中效过滤、消声及送风等功能段, 对送回风机采用定风量变频调节。为使送到各空调房间的空气达到一定的洁净度, 组合式空气处理机设置了两级空气过滤装置。

集中空调系统在过渡季节, 当室外空气的焓值与空调系统送风点焓值相等时, 可以采用直流式系统即全新风系统运行;当室外空气焓值低于空调系统送风点焓值时, 可以通过调节新回风比例, 控制室内状态参数, 从而可以减少冷水机组运行负荷和运行时间, 达到节能的目的。K-1系统及K-2系统分别设置一台风冷调温型常规除湿机。过渡季节冷水机组未启动时, 新风除湿机手动启动。系统中新风管上新风阀自动关闭, 此时相应的空气处理系统自动转换为最小新风比10%运行。为了使系统运行更可靠, 设置了由冷却塔和冷却水循环泵组成的独立的空调冷却水系统, 选用2台闭式冷却塔, 一用一备, 冷却塔布置在集中控制楼13.500m层屋面。

3 空调系统的运行控制

集中空调采用微机自动控制。该空调自控系统可通过计算机系统的网络将分布在各监控现场的控制箱连接起来, 集中操作管理, 也可自动与手动转换。可以调节阀门的开度, 故障报警, 远动控制和监测, 监测并显示系统各种参数及设备的运行状态。冷水机组、整体换热机组和囊式定压装置动力控制箱由设备厂家提供, 其它动力配电箱均由自控系统厂家提供。各动力控制箱及动力配电箱均分散布置在各暖通空调设备间内, 中央管理站布置在集控楼23.000m层空调控制间内。空调系统自动控制的另一个重要作用就是节能运行。

4 消防联动控制及防排烟系统

集中空调系统和降温通风系统的防火调节阀与火灾报警系统联动, 当火灾报警系统发出动作信号时, 防火调节阀接收信号关闭或手动关闭, 并输出联动信号, 断开系统的电源, 使整个系统停止运行。为在火灾扑灭后迅速排除空调房间内的烟气, 设置有集中空调的房间利用空调回风系统兼作排烟系统。

集中控制楼内部分区域设置了全淹没组合分配式烟烙尽 (1G-541) 气体灭火系统。而设置有全淹没烟烙尽气体灭火系统的区域内除泄压口以外的开口, 在喷放气体前应自动关闭。所以在上述区域内的用于通风兼作排烟的轴流风机以及用于进风的防火百叶进风口均应设置防火阀 (常开) , 在上述区域内仅用于排烟的轴流风机应设置排烟防火阀 (常闭) 。

结束语

1、本工程的集中控制楼空调面积较于常规的600MW或300MW等级机组火电厂的集中控制楼更大, 不同功能的房间更多, 所以空调系统数量多而复杂, 对于联动控制的要求也更高。

2、空调的热源采用热机辅汽系统的饱和蒸汽经过整体式汽水换热机组后转换成的热水, 是空调系统冬季运行时的电能消耗大大降低, 同时也降低了电厂的厂用电指标。

摘要：该工程为浙江某1000MW等级超超临界燃煤发电机组工程。本文介绍了该工程集中控制楼的暖通空调系统, 阐述了1000MW等级机组火电厂集中控制楼暖通空调系统的设计特点并进行了总结, 以供同行参考。

关键词：暖通空调,集中控制,火电厂,1000MW等级机组

参考文献

[1]李善化, 康慧, 孙相军等.火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册[M1].北京:中国电力出版社, 2000.

[2]DL-T 5035-2004火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程[S].北京:国家发改委, 2004.

[3]GBJ19—87采暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2001.

高层建筑暖通空调系统的设计论文 篇4

高层建筑暖通空调系统的设计关乎高层建筑的安全性和居住的舒适性，其设计工作非常关键，但是由于高城建筑的复杂性，其设计工作要比一般的建筑要困难得多。首先，高层建筑暖通空调系统的设计人员应当对高层建筑的设计了如指掌，对于高层建筑的内部结构非常清晰，只有这样才能科学的对于高层建筑暖通空调系统进行布局，保障系统运行的平稳和安全。其次，高层建筑暖通空调系统的设计应当关注建筑所在地的环境情况。处于南方和处于北方或者处于高原和处于盆地的高层建筑暖通空调系统设计差距很大，设计师必须提前对当地的环境进行深入的调查，让高层建筑暖通空调系统的设计和当地的环境契合的更好，不仅可以节约经济成本，也会增加建筑的舒适性。最后，高层建筑暖通空调系统的设计应当充分的了解市场的行情。因为高层建筑暖通空调系统的用材会有很多不同的选择，每种材料的效果不同其价格也不同，而设计人员应该充分的了解每种材料的优缺点和价格才能建立模型选择最佳的材料来施工。

电厂中央空调监控系统 篇5

某电厂设有集中制冷机房,总装机容量为1200冷吨。空调采用风机盘管加新风的空气/水系统,对于未设新风的场所依靠建筑的外窗等进行自然通风。该中央空调系统主要由以下设备组成:螺杆式水冷冷水机组2组,冷冻水泵3台,冷却水泵3台,新风机组10台,轴流风机10台,屋顶风机22台,恒温恒湿空调机3台,风冷立柜式空调机2台,风冷壁挂式空调机1台,冷冻水阀3个,冷却水阀3个,冷却塔2个,膨胀水箱1个。其中冷冻水泵和冷却水泵均采用两用一备的方式运行。

改造前该中央空调系统中存在的主要问题有:温度和湿度的控制精度较低,设备能源浪费比较严重,巡检和维护人员任务比较繁重。

2 中央空调监控系统设计PRI

该电厂中央空调监控系统改造采用集散控制方案。集散控制系统是中央主机进行集中管理,被控对象由PLC根据相关参数进行控制。集散控制系统的可靠性较高,当中央主机发生故障时,分散在控制区域内的PLC能独立实现其控制功能,增强子系统的可靠性,减少中央主机的工作量,使整个系统的性能得到了提高。其中央空调监控系统结构图如图1所示。

中央空调监控系统主要通过对冷源系统、空调通风及新风系统等进行监控,实现温度调节、湿度调节、通风气流速度调节、空气洁净度的调节及节能。

2.1 冷源系统的监控

冷源系统包括冷冻水系统和冷却水系统。冷冻水系统是由冷冻水泵通过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户各种冷水设备(如空调和风机盘管等)而组成的。冷冻水系统的监控任务是保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以保证蒸发器正常工作;为用户提供足够的水量和合适的温度以满足使用要求;并尽可能减少水泵电耗。冷却水系统是通过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷却水。冷却水系统的监控任务是保证冷却塔风机和冷却水泵安全运行;确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过;以及根据室外气候情况及冷负荷,调整冷却水运行工况,使冷却水温度在要求的温度范围内。冷源系统主要监控的设备包括:冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等,主要通过压力传感器、温度传感器和流量传感器,监测供水总管和回水总管的压力、温度和流量。具体监控内容如表1。

中央空调系统是按最大负载并留一定余量设计的,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十几天,绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常冷冻主机可以根据温度的变化自动调节负载,但冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化做出相应的调节。这样冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能源的极大浪费。在该中央空调系统改造的过程中,通过制冷机组提供的制冷能力与用户所需的制冷量相适应的方法降低能耗。

冷源系统的控制原理是:启动相应的冷却泵、冷却塔和一台冷水机组、冷冻水泵,调节供回水旁通阀的开度,通过供回水的温差,进行冷量计算。当供回水旁通阀开度最小时(冷冻水供水流量最大),若供回水温差比较大,说明冷量需求较大,则需要增加冷水机组的运行台数。反之,若供回水温差较小,说明冷量的需求已经较小,则在满足冷量需求的前提下,减少冷水机组的运行台数。这样不但可以减少设备的运行时间、增加设备的使用寿命,还可以实现节能。多台冷水机组启/停控制的流程图如图2所示。

冷负荷需求计算公式:Q=K×F×(C1×T1-C2×T2)

其中Q—冷负荷;K—常数41.868;F—流量;T1—回水总管温度;C1—回水温度下水的比热容;T2—供水总管温度;C2—供水温度下水的比热容。冷量需求Q的单位为冷顿,1冷顿≈(3.0～4.0)k W,其中k W为冷水机组的功率,两者之间的系数通常在3.0～4.0间,按冷水机组的大小、品牌等因素决定。

根据冷负荷需求计算公式计算出冷量需求后,再根据冷冻与冷水机组的功率换算公式,即可计算出系统冷水机组的运行台数。

当冷却水供水温度较高时,会影响冷水机组的制冷效率、寿命。为了保证冷水机组的效率,系统通过控制冷却水塔风机的运行台数来调节冷却水供水温度。当系统监控到冷却水供水温度较高时候(与设定值比较),则逐步增加冷却塔风机的运行台数,直到满足冷却水温的需求。而当监控到供水温度较低时,则在满足要求的条件下,逐步关闭冷却塔风机的运行,尽量减少设备的运行时间,增加使用寿命,并实现节能。当室外温度较低时,通过冷却水回路的自然冷却即可满足制冷机对冷却水温度的要求,这时可关掉所有冷却塔风机,仅靠冷却水循环过程的自然冷却实现冷却水降温。

2.2 空调通风及新风系统的监控

空调通风及新风系统监控的任务是将室内温度和相对湿度保持在设定值附近,同时监控空调通风及新风机组的运行情况。监控系统主要通过风道温度传感器监控空调机组的进风和送风温度;压差传感器监测过滤网的堵塞程度,超过压差极限报警等。主要监控如表2所示。

通过对中央空调系统全年运行模式进行分析,按季节可把空调系统分为冬季、过渡季、夏季;按厂房的工作时间表分为工作时段、非工作时段,并设立火灾事故运行等多种运行模式。系统根据各种不同的模式对空调通风及新风系统进行控制、调节,以保证空调系统在全年内用较经济的运行方式,满足室内温、湿度设计要求。中央空调通风及新风系统监控原理图如图3所示。

空调系统全年运行模式分析:

(1)夏季室外空气焓值大于回风空气焓值,这时为了节约能量,充分利用室内回风,空调系统采用最小新风量降温除湿模式。采用此模式时,系统按比例连锁调节新风阀和回风阀开度,使一部分回风排出室外,另一部分回风按最小新风比与新风混合,再经冷却后送风。

(2)全新风降温除湿模式。过渡季节室外空气焓值小于或等于厂房回风空气焓值,为了节约能量,空调系统采用全新风降温除湿模式。采用此模式时,系统关闭回风阀门,打开新风阀门,全部采用室外新风,经冷却后送风。

(3)通风模式。冬季室外空气温度小于或等于空调送风温度,采用通风模式。此时停止冷水机组运行,外界运行不经冷却处理直接送至使用区,排风则全部排出外界。此外,联动全热交换机组,在需要取暖的情况下,启动热交换机组,为厂房提供取暖。

(4)工作时段、非工作时段模式。无论夏季、冬季、过渡季节,工作时段均按相应季节的模式运行,在非工作时段,厂房的人员少的情况下,可将送风温度调高,冷冻水流量减少,冷却塔运行台数减少。工作时段和非工作时段由时间表控制,并能根据实际情况进行修改。

(5)紧急停车模式。该模式通常是在发生火警的情况下使用,全部停止空调通风机组和新风机组的运行,防止风机把烟雾送到厂房各处,并启动排风机组,把烟雾排出建筑物外面。紧急停车模式具有最高的优先处理级别。

通过分析结果表明,变新风量所需的供冷量比固定最小新风量所需的供冷量少将近20%,所以充分利用低温室外新风节能效果是很明显的。

3 结语

某电厂中央空调监控系统改造工程已于2006年3月底完成,系统至今运行正常并达到以下目标:有效地节约电能,通过对电厂空调设备的监控,使系统设备处于最佳运行状态,减少不必要的浪费,达到节约用电的目的;大量节约了人力。

摘要：文章结合某电厂的中央空调系统改造,在对冷源系统、空调通风及新风系统等控制原理进行深入分析的基础上,设计了监控系统的总体方案,并针对每个系统的实际情况采取相应的监控方法,以达到节能的目的。

关键词：中央空调,节能,监控

参考文献

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[2]林俊森.建筑空调节能技术探讨[J].山西建筑,2007,33(20):262～264

[3]郑怀江.工业建筑空调节能技术措施浅谈[J].机械工程师,2007,39(11):156～158

发电厂的暖通空调设计 篇6

关键词：电厂,中央空调,现代控制理论,模糊辨识,模糊控制,PID控制

1 引言

我国电力工业发展迅速,至1999年底装机容量己达约2.8亿KW,年发电量约1.2万亿KWh,以火力发电为主,约占全国电厂的70%左右。在十一五期间,准备关停5000万千瓦小火电机组,随着小火电厂的叫停,国家逐渐加大大型火电厂的建设以及改造工程。[1,2]随着国内大中型火电厂不断改造兴建,电厂内空气调节系统己非常普及,空调能耗大幅度增加,因而减少电厂中央空调系统的能耗,实现工业建筑节能已经成为急需研究的重要课题。

1.1 空调系统运行现状

一般情况,设计者将冷负荷取值偏大,造成冷水机组选型过大,即使是在标准工况下运行,也将使冷水机组处于低负荷运行状态。设计者在不了解全年动态负荷变化规律的情况下,为设计和维修方便,通常选取相同型号的冷水机组,而且运行时不能根据负荷变化及时调节冷量,使机组很难保证在高效率下工作。空调水系统的工况普遍存在着大流量小温差的问题。造成上述问题的原因主要是:

1)设计水流量是根据最大的设计冷负荷(冷冻水泵)与最大的设计热负荷(供暖水泵)计算,但在全年运行中,最大负荷值出现的时间很少,绝大部分时间是在中间负荷下运行;

2)冷冻水泵、冷却水泵扬程选择过大,水力工况和热力工况的失调现象靠大流量来处理。

3)对于空调系统的自动控制方面:系统的滞后较大,致使管理人员不了解系统的调节能力和控制目标,设计的自控系统过于简单,使得运行控制难以满足要求。[3]

1.2 热电厂空调系统

本工程为某电厂2x60OMW空冷机组改扩建工程的子系统,HVAC(变流量控制)自动控制系统主要控制以下工艺系统:

1)18米集控楼空调制冷系统主站

2)*O米采暖加热站系统子站;

3)*1#机毗屋机主厂房励磁间通风空调、空冷变频器间通风空调系统子站;

4)*2#机毗屋机主厂房励磁间通风空调、空冷变频器间通风空调系统子站;

5)*汽机房屋顶风机系统子站。

系统中有两台空调机组,一台运行一台备用;冬夏季节系统采用15%的新风量,过渡季节采用50%新风量;冬季空气加热器的热媒为60/50℃的热水,夏季表冷器冷媒为5/12℃的冷水;采用上送上回的送风方式,换气次数大于10次/小时。

对于采暖加热站:主要设备有2个主厂房热网循环泵、2个厂区热网循环泵、l个主厂房采暖稳压器、l个厂区采暖稳压器、2个主厂房热网汽水换热器、2个厂区热网汽水换热器、厂房厂区采暖稳压器共2个、2个疏水泵、厂房厂区采暖除污器共2个、补水箱、凝结水回收装置。

对于集控楼空调制冷系统主站:

主要设备有2个集控室空调机组、2个电子设备间空调机组、7台冷水机组、3个循环泵、软水箱、冷热水温度变送器8个、冷热水压力变送器8个、送回风机变频器8台等。

2 控制系统原理

2.1 原理

由于系统是个大惯性系统,因此可以采用模糊技术和PID控制算法相结合技术,即Fuzzy--PID复合控制,指的是模糊技术与常规的PID控制算法相结合的一种控制方法,这种改进的控制方法的出发点主要为模糊控制器本身消除系统稳态误差的性能比较差,难以达到较高的控制精度,而PID调节器的积分调节作用从理论上可使系统的稳态误差控制为零,有着很大的消除误差的作用。因此把模糊控制和PID调节器相结合以增加稳态控制性能。因此,系统中采用大偏差用fuzzy,小偏差用PID调整的方法。系统控制原理图如图1所示:

2.2 温度模糊控制器的结构设计[6]

温度模糊控制器的结构设计是指确定模糊控制器的输入变量和输出变量。模糊控制器的维数越高,控制越精细,但是维数越高,模糊控制规则变得过于复杂,控制算法的实现相当困难。基于此,本课题才用目前广泛应用的二维模糊控制器,以温度的误差和误差的变化为输入变量,以冷却风机变频器频率控制量的变化为输出变量。即选用如下图2所示控制器结构

其中输入变量E为温度的设定值和电子设备间温度平均值的偏差,E=Yr-Y另一输入语言变量EC为温度的变化率EC=de/dt,输出语言变量△U为风机变频器频率增量,单位为HZ。

2.3 精确量的模糊化[7]

在确定模糊控制器的结构之后,就需要对控制量进行采样量化并模糊化。将精确量转化为模糊量的过程称为模糊化。如表1:

表1模糊变量△u的隶属度赋值表

在本系统中我们通过加权平均法来进行解模糊。通过求解模糊关系矩阵来建立控制表示一个相当复杂的过程,计算量非常大,在本文中,将利用Matlab中的模糊工具箱来完成这个过程。得到模糊控制量查询表,如表2:

表2模糊控制量查询表

3 控制系统实现

采用PLC+上位机工控机完成,PLC采用AB controllogixs完成。控制系统硬件图如图3所示。

.上位工控机通过以太网交换机连接下位PLC和电厂辅网,由此构成了工程师站和操作员站的连接;

.13.7米集控楼空调制冷系统主站PLC。

.0米采暖加热子站PLC。

各个子站通过1756一CNBRControlNet模块相连组成现场控制站。

下位机PLC软件实现控制算法、数据采集、与上位机通讯、控制指令下发和就地控制等。PLC作为下位机,可以和现场的传感器、变送器、自动化仪表相连,进行数据通讯、数据处理、数据管理。信号通过传感器、自动化仪表反馈到PLC,通过PLC进行数据处理,然后对控制对象进行管理。

就地/远控:就地控制也就是在设备附近的MCC柜上实施控制和上位机远程手动控制;自动控制则是由两种方案:

1)由PC和PLC共同完成,实现模糊控制;2)由PLC实现PID自动控制。在两种控制方式,系统正常运行后,系统具有自动调节能力,不用工程师再人为操作。

对于下位的P I D调节,通过在现场的工程整定,并结合Ziegle-Nichols法整定PID控制器的参数,经过不断的调整,最终得到较理想的PID值。

4 系统仿真[8]

为便于比较,在MATLAB的Simulink环境下按以下三种控制方案进行仿真

(l)温度的控制方法采用传统PID控制。

(2)温度的控制方法采用模糊控制时系统响应,比较量化因子和比例因子对系统性能的影响。

(3)温度的控制方法采用模糊-PID控制。

综上所述,采用模糊-PID控制方法系统调节时间较小,超调量很小,这有利于节约能源,采用该方法比传统的PID方法有很大的优势。

5 结束语

本文主要是针对电厂2X600MW空调系统的温度控制系统进行分析和设计。针对模糊控制以及PID控制的优缺点,结合电子设备间温度控制的特点,本文提出采用模糊-PID控制策略,并给出上位机和下位机(PLC)相结合的模糊-PID控制实现方案。最后,通过仿真比较了模糊控制、PID控制和模糊-PID制的试验结果;分析了模糊控制器中量化因子和比例因子对模糊控制器性能的影响;通过与现场采用的PID控制试验结果的比较,证明了本文采用的模糊-PID制对电子设备间温度控制的适用性很好。

参考文献

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[7]邱黎辉,翎沛文,毛义梅.模糊PID控制在中央空调系统中的应用研究[J].机测量与控制.2004,l2(1):57-59

发电厂的暖通空调设计 篇7

火力发电厂是集众多专业、交叉作业、相互关联、系统管理的生产性企业, 随着我国经济发展对电力需求的不断增长, 我国的电力工业已进入了大电网、大机组、高参数、高自动化时期, 我国火电厂的技术水平得到了很大提高。电厂的供暖通风空调系统的发展是与火电厂的发展紧密联系的。本文从火力发电厂的角度, 分析电厂供暖通风空调系统的发展现状。

1.1 火力发电厂的供暖通风空调系统的作用

暖通空调系统的作用是为室内提供舒适的工作和生活环境, 主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在火力发电厂中暖通空调系统作用主要是:1) 为人员改善工作环境, 消除或改善职业性危害因素;2) 为工艺设备提供适合的工作环境, 保证工艺设备的正常稳定运行;3) 满足消防安全防排烟要求。

1.2 火力发电厂供暖通风空调系统的特点

火力发电厂供暖通风空调系统的特点主要有以下几点:

1) 根据地域和建设标准不同, 火电厂的供暖系统不同。我国幅员辽阔, 地域宽广。从北到南分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。严寒地区、寒冷地区以及部分夏热冬冷地区都需要供暖, 通常这些地区的火电厂设置独立的供暖系统。目前火电厂一般采用热水供暖, 使用热水采暖较传统的蒸汽采暖减少了热能和冷凝水的浪费, 减少了汽水损失, 对保证电厂的经济运行具有比较重要的作用。2) 火力发电厂通风系统主要包括主厂房、锅炉房全面通风系统、电气房间通风系统、工艺房间通风系统。这些通风系统既有自然通风也有机械通风, 既有正压通风也有负压通风, 既有降温通风也有一般通风。作用主要是保证电厂各个系统的正常运行及人员的工作环境。3) 火力发电厂的集中空调系统主要为整个发电厂的核心部分:集中控制室服务。为了保证整个火力发电厂的正常运行和稳定度, 在集中控制室内的温度和湿度都是需要控制在一定范围内。由于集中控制室的运行安全稳定性直接关系到电厂的运行安全, 所以空调机组工作的安全和稳定性也是非常重要的。4) 火力发电厂输煤系统粉尘主要是煤尘, 煤在筛、破碎、储存输送等过程中, 都会有粉尘散发出来, 如不采取措施, 将会对输煤现场环境及大气产生污染。这些煤尘被人吸入后, 易于到达肺部, 造成各种尘肺病, 粉尘落在机械转动部位, 会加速机械磨损, 落在电气设备上, 可能导致电气设备接触不良, 积粉过多, 还有可能造成粉尘自燃等严重后果。运煤系统除尘现在主要的防尘技术是采用水喷雾, 在煤的传送过程中喷水, 抑制粉尘飞扬。并在部分煤尘飞扬的重点地段辅以机械除尘, 将粉尘通过吸尘罩、管道、除尘器过滤后排出。

2 火力发电厂供暖通风空调系统的发展态势

随着低碳环保的概念越来越深入人心, 国家大力推广可持续发展。火力发电厂供暖通风空调系统也应该照着这个方向发展, 而且要跟上时代的步伐。对一些新技术新设备的采用可以加速火力发电厂供暖通风空调系统的发展。主要从以下四个方面:新技术和新设备、合适的通风条件、粉尘处理和节能减排, 来分析如何推动火力发电厂供暖通风空调系统更好更快的发展。

2.1 新技术、新设备的引入和推广

火电厂供暖通风空调系统设计者应不断紧跟当前新技术的发展, 将当前专业中一些节能环保的新技术、新设备应用于电厂设计中, 降低暖通系统的能耗提高能源利用率。比如采用新型高能效的空调机组, 采用新型蒸发冷却空调机组, 采用溴化锂吸收式热泵利用废热, 采用水源热泵系统利用废热, 采用变频技术的水泵、空调等。

2.2 因地制宜, 选择适合当地的通风运行条件

火电厂的供暖通风空调系统需要针对不同地域、不同时节、不同季节和不同气候进行调整。如果天气比较干燥, 就要加强湿度或者采用加湿器来保证集中控制室内的湿度平衡和操作的稳定性;如果火电厂处于比较寒冷干燥的地域, 除了要增湿以外, 还要适当提高供暖的强度, 保证集中控制室内的温度, 保证正常操作;如果天气潮湿的时候, 要注意通风, 保证湿度和温度的平稳。所以, 要根据不同的条件对供暖通风空调系统进行一些调整。

2.3 对发电厂内粉尘的处理

粉尘一直是火电厂的重点处理对象, 而且也是难点。虽然经过暖通和环保专业人员的不懈努力, 除尘的效率有所提高, 但是相比于GBZ-《工作场所有害因素职业接触限值》中规定的“工作场所空气粉尘容许浓度煤尘总尘浓度为4mg/m3”的标准还是有一定差距的。现在随着科技的发展越来越多的除尘技术渐渐出现, 火电厂应该积极采用一些新的技术和设备对粉尘处理, 综合采用各种方法, 积极采用高效除尘设备, 保证室内的粉尘浓度控制在规定范围内。

2.4 节能减排, 保护环境

节能减排是当今社会的一个重要的主题。为了保护环境, 提倡可持续发展, 电厂的废热、余热资源非常丰富, 在火电厂暖通设计中应积极探索采用各种新技术, 积极提高能源利用率。暖通空调系统能耗意义重大, 应从设计和系统运行本身充分考虑各种节能措施, 以有效地达到节能环保的目的。

3 总结

我国的电力事业经过这么多年的发展, 现在已经基本上保证了全国的电力需求。但是, 满足“温饱”之后, 就要开始考虑完善“基本设施”的问题。所以, 对于火电厂供暖通风空调系统不仅要对它的技术和设备进行提升和改进, 在节能减排和保护环境等方面也要取得显著的进步。随着火力系统的大型化、数字化和电子化, 相应的供暖通风空调系统也要得到相应的提高和改善, 在节能环保的同时为电厂的运行人员提供更舒适健康的环境。

参考文献

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[6]卢柏春, 王明国, 谢网度.水源热泵空调系统在火电厂的应用[J].暖通空调, 2012.

医院的暖通空调设计 篇8

1 工程概况

医院病房楼建筑面积为87 000m 2,地下2层,地上15层,建筑总高度为61.50m。

2 室内设计参数

室内设计参数见表1。

3 空调、通风及采暖设计

3.1 空调冷热源

本建筑地下二层设集中冷冻机房,供给全院的空调、采暖冷热水。夏季冷源采用三台蒸汽溴化锂冷水机组和一台电制冷螺杆式冷水机组,螺杆式冷水机组用于负荷调节。冷冻水水温采用7℃～12℃,冬季空调采暖热源由热交换站供给50℃～60℃的热水至冷冻站。

3.2 空调水系统

1)地下一层的中心供应区域、十五层特需病房及二、三层净化空调系统均为四管制系统,以满足该部分区域供冷供热时间的差异和除湿的要求。

2)病房楼其他区域采用分区两管制,外区两管制系统冬季供热,夏季供冷,内区两管制系统常年供冷,内区范围为各层的中心区域(不含顶层)。

3)空调冷热水采用定压排气补水装置分别定压,该装置设在冷冻机房内,定压压力为0.7MPa。

4)冬季空调采用二次蒸汽加湿的方式,加湿水为软化水,以保证加湿水达到饮用水标准的同时防止结垢。加湿用软化水由设在屋顶上设备间内的软化水装置制备(该软化水装置还同时为空调冷冻水系统补水),经软化水箱供给各空调机组或新风机组。

3.3 空调系统形式

1)病房和办公室均设计采用风机盘管加新风的系统,四层～十五层每层设置两台新风机组。2)首层大厅设计低速单风道全空气双风机系统,其回风管上或空调箱内设空气净化器以消除空气中的病原体,空调机组带回风机,在过渡季及疫情发生时可实现全新风运行,以此来实现节能和保证空调系统的安全运行。其余部分采用风机盘管加新风的系统。3)地下一层中心供应、三层ICU、层流病房、二层手术部均采用净化空调系统。4)地下二层太平间、告别室、首层的消防控制中心、IT中心及顶层的电梯机房等均采用分体冷暖空调。

3.4 净化空调系统设计

3.4.1 中心供应区域

中心供应的无菌区需为净化区,净化等级为10万级,以满足《医院洁净手术部建筑技术规范》对一次性物品、无菌敷料及器械存放的净化要求,同时,过渡间及发放间也需净化,净化级别为10万级,以满足《医院洁净手术部建筑技术规范》5.2.6,5.2.9条的要求,同时无菌区对清洁区保持10Pa的压差,清洁区也需净化,净化级别为30万级,并对相邻的非净化的房间保持15Pa的静压。

3.4.2 手术部区域

1)二层手术部共设29间手术室,其中4间洁净等级为Ⅰ级,12间洁净等级为Ⅱ级,9间洁净等级为Ⅲ级(其中一间为正负压转换型),4间洁净等级为Ⅳ级。Ⅰ级,Ⅱ级手术室分别设独立的净化空调系统,Ⅲ级,Ⅳ级手术室两间合用一个净化空调系统。Ⅰ级,Ⅱ级,Ⅲ级手术室送风口集中布置,末级过滤器采用高效净化单元,采用钠焰法效率不低于99.99%的B类高效空气过滤器,初阻力小于200Pa。Ⅳ级手术室末级过滤器为亚高效过滤器,对不小于0.5μm大气尘计数效率不低于95%,初阻力小于150Pa。2)根据不同的位置洁净走廊洁净度分别为千级或10万级,器械、一次用品库、无菌品库、换床等辅助用房的洁净度等级为10万级,清洁走廊的洁净度为30万级。3)每间手术室设独立的排风系统,通过排风量与新风量的匹配来控制压差,排风排走消毒气体、麻醉气体及不良气味,排风口风速小于2m/s,排风经中高效过滤器过滤后排入大气负压手术室为直流式系统工作时为全新风运行,其排风机工作,送、排风量应合理匹配,保证手术室维持一定负压。4)污物、污洗房间设独立的排风系统,排风经中高效过滤器过滤后排入大气。5)麻醉品库及麻醉准备房间独立的设排风系统,排风经中高效过滤器过滤后排入大气。6)手术部各房间换气次数见表2。7)手术室新风量。新风量按下列各项的最大值确定:按《医院洁净手术部建筑技术规范》表4.0.1中的新风换气次数计算的新风量。补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量。人员呼吸所需新风量。当最大值低于表3要求时,应取表3中相应数值。8)手术部的空调机组、新风机组及排风、排烟风机均设在设备层内。

3.4.3 ICU、层流病房区域

本建筑共设有三个ICU护理单元,其中ICU(1)内含有四间层流病房,ICU(3)内含有两间负压病房,本设计可以使其根据需要转换成正压病房。层流病房洁净度为100级,ICU其他病房及辅助用洁净度为10万级,病人通道及探视廊洁净度为30万级。

ICU、层流病房的空调机组、新风机组及排风、排烟风机均设在设备层内。

3.5 通风部分

3.5.1 车库通风

地下一层、地下二层汽车库按防火分区相应设置排风兼排烟的排风系统,平时排风,火灾时排烟,同时设置送风系统,平时送风,火灾排烟时补风。

3.5.2 设备机房通风

地下二层水泵房设送风系统,以消除余热余湿,废气正压排至汽车库。

3.5.3 各功能房间通风

1)地下二层太平间、垃圾收集间设独立的排风系统,废气排至屋面,排风机设在屋面。2)设备层设置机械通风系统,室外风经粗效中效过滤器过滤之后被送入设备层内以保证设备层内有良好的空气环境。

3.5.4 防排烟系统

1)地下大于50m 2的房间及长度大于20m的内走道设机械排烟系统。

2)一层～三层的中庭设排烟系统,排烟风机箱设在四层排烟机房内。

3)二层手术部各净化走廊及大于100m 2的净化房间设排烟系统,排烟风机设在设备层,净化区域的排烟口采用板式排烟口。

4)三层各净化ICU的净化走廊及大于100m 2的净化房间设排烟系统,与四层～十五层的内走道排烟合为一个系统,净化区域的排烟口采用板式排烟口。

5)四层～十五层内走道沿竖向设排烟系统,排烟风机设在屋面。

6)各防烟楼梯间及其合用前室分别设置机械加压的送风系统。

7)当风管穿越防火分区时,需装设70℃关闭的防火阀,在出入空调机房的风管上设70℃关闭的防火阀。防火阀有70℃熔断关闭、电信号关闭及状态返回信号。排烟风机入口处设280℃熔断关闭的排烟防火阀。

3.6 采暖

首层入口大厅,二层、三层休息厅设地板采暖,冬季以辐射采暖代替全空气系统供暖以避免热空气上浮造成上部空间过热而下部空间又过冷。

3.7 自动控制

1)本楼所有的新风机组、空调机组、送排风机均由楼宇自动控制。新风机组、空调机组的回水管上设电动两通阀,根据房间温度调节阀的开度,冬季根据房间湿度控制加湿量。

2)风机盘管配有带温控器的三速开关,根据房间温度自动调节回水管上的电动两通阀。

3)手术部空调机组,新风机组及排风机由手术室控制系统控制。

4)所有排烟风机、火灾时补风机均由消防控制中心控制。

3.8 消声及隔振措施

新风机组、空调机组、风机均有减振垫或减振基础,并在其进出口处安装柔性软接头,在其风管的进、出口安装消声器,新风机组、空调机组、风机均采用低噪声产品,机房做吸声处理。

3.9 节能措施

所有空调设备均选择节能产品,保温材料选择隔汽良好的材料,减少冷热损失。首层大厅空调机组带回风机,在过渡季可实现全新风运行,以此来实现节能运行。采用楼宇自控系统对空调设备进行管理保证空调系统安全可靠节能运行。

摘要：结合工程实例,介绍了国内某医院建筑的暖通空调设计,特别介绍了净化空调系统的设计,并采用楼宇自控系统对空调设备进行管理,以保证空调系统的安全、可靠、节能运行。

关键词：医院,空调,净化空调,手术部

参考文献

[1]GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]GB 50333-2002,医院洁净手术部建筑技术规范[S].

发电厂的暖通空调设计 篇9

1 目前暖通空调系统存在的问题

暖通空调系统是如今与人们生活密切联系的一种设备, 其可以为人们的生活以及各行各业的发展提供舒适的环境。然而, 在这舒适的背后, 是一系列环境不友好的气体释放以及能源的消耗, 这应该引起我们足够的重视。不过。暖通空调之所以会出现这样的问题, 其运行系统难辞其咎, 因为就目前的暖通空调系统来说, 其由于受到多种因素的共同影响而呈现出许多问题。

一方面, 目前的暖通空调系统构成相对来说较为复杂, 而且其互相耦合在一起。实际上, 暖通空调系统一般都包括有冷热源、冷热量输配以及房间冷热末端等几个子系统组成, 而这几个系统又包括其他小子系统, 这样一来, 这些系统之间就会相互盘杂, 互相耦合。另一方面, 目前的暖通空调系统形式过于多样化, 这给空调系统的实际选择工作带来极大的困难, 因为即使是在同一个空气环境控制目标的指引下, 其可供选择的空调系统形式也具有多样化。例如风机盘家新风系统以及温室度独立调节系统等, 使得我们在进行实际的空调系统选时, 经常需要综合地考虑其造价、适应性以及运行能耗等因素, 时间花费量大。最后, 影响暖通空调设计的因素较多, 无论是内部的建筑条件, 人员需求, 还是外部的气象条件以及围护结构热工特性等等, 都在一定程度上使得整个暖通空调节能设计系统水平普遍不高。

2 现今暖通空调系统设计中存在的误区

我们在上一节中说到, 就目前的暖通空调来说, 其之所以存在着能耗大的问题, 实际上与空调系统自身的问题有很大的关联, 而这种关联归根结底就是在对其进行系统设计时所暴露出来的那种缺陷。事实上, 现今的暖通空调系统设计确实存在着一定的误区。

一方面, 一些空调系统设计人员在进行系统设计时, 并没有将功能与节能两者之间的关系理清, 从而出现失衡以及偏失的问题。其中, 轻节能、重功能就是一个重要方面, 因为在这样的认识驱动之下, 相关的系统设计过程就会仅仅考虑设计规范和标准, 而并不主动地对空调系统的潜力进行挖掘和发挥。因此, 我们只有将节能目标融入设计之中, 才能从根本上将提高暖通空调系统的整体节能水平。

另一方面, 某些暖通空调系统设计人员在处理节能的理念时, 缺乏正确的认识。事实上, 就目前的空调系统设计界中, 有很大一部分设计师都错将满足节能设计的标准设计认为是充分节能的, 并且在进行实际的空调系统设计中一种秉承着这一理念, 而并不考虑具体建筑的具体需求, 从而遏制了节能潜力的进一步开发。实际上, 我们应该在进行暖通空调系统设计中, 需要在原有方案的基础上, 将合规的设计理念进一步加强, 才能真正意义上实现节能。

3 节能视觉下暖通空调系统的设计原则

实际上, 我们在节能视觉理念下进行暖通空调设计, 需要在相应原则的指导下进行, 总的来说, 其主要体现在以下几个方面:

暖通空调系统的设计首先要保证节能, 目前市场上主流的暖通空调和建筑节能布局都能满足基本的供暖效果, 因此评价暖通空调总体性能的指标就是空调能否在保证供暖稳定的同时实现最大程度的节能减排。在工程应用中可以利用PMV指标, 达到对温度、湿度、风速以及平均辐射温度的综合调控;其次, 暖通空调的设计要满足个性化的需求。再次, 要满足新型舒适度的要求, 人们生活质量的提升主要体现在对生活品质的追求, 因此暖通空调还要具有光色、声音、照明、外观等方面的独特设计;最后, 暖通空调要能够保证室内空气质量, 特别是要加强室内微尘、特殊气味以及细菌的抑制作用。

4 节能视觉下暖通空调系统的设计要点

总的来说, 我们在进行实际的暖通空调系统设计时, 需要遵循相应的设计要点, 综合的来说, 我们可以从以下几点入手:

4.1 空调冷热水系统的节能设计

在冷热水系统的设计过程中, 为降低能耗有以下几种措施可以选择: (1) 应优先选择应用闭式循环的模式, 采用了这种模式不但能避免管道和设备被腐蚀, 同时还能大大的降低静水力所需要的输送能耗, 也延长了空调系统的使用寿命。 (2) 在确保满足空气调节的条件下, 单位制冷的能耗量是与制冷机的蒸发温度以及冷冻水的供水温度成反比的。 (3) 当冷冻水系统的静压力不大于1MPa时, 严禁采用竖向分区, 而是应采用一泵到顶的方式, 从而保证整个系统进行维修和保养工作就会更加的方便, 同时还能够降低工程的建设成本, 设备的电能消耗也会得到降低。

4.2 空调冷却水系统的节能设计工作

很多暖通空调系统安装的区域自然水源十分匮乏, 所以设计时建议采用冷却塔循环使用的模式, 其主要目的就是有效的减少循环水泵的能耗和扬程, 而其在冬天时也可以作为冷源设备。设置冷却塔的过程中, 环境中必须具备良好的通风条件, 同时其工作环境也应干净整洁, 与高温区域相互隔开, 从而提高其冷却的效率。如果是并联使用多台冷却塔, 为保证其出水和补水间的平衡型, 就应在相邻的冷却塔之间加装连通水槽或连通管。

4.3 空调风系统的节能设计

在设计暖通空调系统的过程中, 可能对温度、湿度以及工作时间的需求都是有所差异的, 那么就应根据系统的实际运行条件将各个区域进行划分。设计时, 如果客户对于系统没有特殊的功能要求, 那么就应采用单风管关风的方法。而如果建筑物内部的人员较多、有集中性的温度控制需要或是建筑物的面积较大时, 那么风系统的模式就应选择全空气空调的模式, 这样就可以不使用风机盘管系统了。

结束语

经过上文的分析和介绍, 我们对目前暖通空调系统现状以及空调系统设计中存在的误区等内容有了一定的认识, 我们从中可以深刻地认识到, 在进行暖通空调节能系统的设计其实并非易事, 其不仅需要考虑到用户的实际需求, 也需要在节能理念的约束之下对包括室内设计温度、住宅建筑、公共建筑等在内的建筑体进行控制和把握。总之, 为了在充分满足人们以及各行各业对空调需求量的同时, 响应国家可持续发展及低碳生活的号召, 我们广大空调设计工作科研人员, 应该从自身出发, 充分利用好现有的技术及管理方式, 并不断总结分析, 从而不断创新。

摘要：本文将紧紧围绕着暖通空调系统设计这一中心主题, 就着节能设计的角度, 从目前暖通空调系统的现状出发, 通过对节能设计的原则、要点以及存在的误区进行分析和思考, 以期为广大读者呈现出一个完整、清晰的暖通空调节能系统新思路。

关键词：暖通空调,节能,原则,误区

参考文献