沙灣水電站通風系統優化設計

吳光德 王幫明

（四川圣達水電開發有限公司，四川樂山614900）

0 引言

隨著社會對電能需求量的不斷增加，水電站數量也日益增多。 由于近年來水電資源開發達到了前所未有的程度，地處高寒或者潮濕地方的水電資源也開始被大量開發，這些地方的氣候條件惡劣，陰冷潮濕的環境對水電設備運行造成極大困擾。部分水電站通風系統設計不夠合理，在廠房內的建筑物，供排水管等設備上形成小水滴，整個廠房顯得特別潮濕。 改善通風條件，讓地處潮濕環境中的水電站設備處于良好的工作條件下，已經成為當前急需解決的問題。

1 沙灣電站通風系統簡介

沙灣水電站主廠房通風系統進風口布置在主廠房上游側機組段，共23 個進風口。 主廠房上游側進風通道通至主廠房發電機層、夾層、水輪機層。 在發電機層上游墻、夾層上游墻和水輪機層上游墻進風通道出風口裝設有百葉窗。發電機層排風口與電氣廊道進風口通過防爆閥相連，電氣廊道排風口有兩處：1）電氣廊道屋頂有4 個排風口；2）電氣廊道下游墻有4 個排風口。夾層排風口與電氣夾層進風口通過防爆閥相連，電氣夾層下游有5 個排風口。 水輪機層的排風口和輔助設備的進風口為樓梯間自然通風廊道，輔助設備廊道排風口設置在輔助設備廊道下游墻上，有4 個排風口。 水機操作廊道通過樓梯間自然通風廊道進風，下游墻上有3 個排風口。 灌漿廊道通過樓梯間自然通風廊道進風，灌漿廊道下游墻有3 個排風口。

沙灣水電站主廠房通風方式為：

利用室內熱壓作用開啟進廠大門進風和主廠房上游側進風口軸流風機將室外空氣通過發電機層上游墻23 個進風口送進發電機層。發電機層的空氣通過排風口進入電氣廊道，經過電氣廊道屋頂風機和電氣廊道下游墻風機將熱濕空氣排出廠房。

主廠房上游側風機壓縮的空氣通過夾層上游墻23 個進風口將室外空氣送進夾層和通過夾層樓梯間自然進風廊道將發電機層的部分空氣送進夾層。夾層的空氣通過夾層排風口與電氣夾層的進風口進入到電氣夾層，最后利用下游墻排風口風機將熱濕空氣排出廠房外。

主廠房上游側風機壓縮的空氣通過水輪機層上游墻23 個進風口送進水輪機層和通過水機層樓梯間自然進風廊道將夾層的部分空氣送進水輪機層。水輪機層的空氣經過水機層和輔助設備廊道間的樓梯間自然通風廊道流進輔助設備廊道，最后利用輔助設備廊道的排風口風機將濕空氣排出廠房外。

灌漿廊道通過廊道通過樓梯間自然進風，通過排風口風機將灌漿廊道內的冷濕空氣排出廠房外。

供水廊道通過樓梯間自然廊道進風，利用風機將供水廊道內的濕空氣通過下游墻上的排風口排出廠房外。

水機操作廊道通過樓梯間自然廊道進風，利用裝設在水機操作廊道下游墻排風通道上的風機將廊道內的濕空氣排出廠房外。

2 通風系統存在的問題

沙灣水電站主廠房目前采用的通風方式存在以下問題：1）廠房外的空氣潮濕，容易形成飽和濕空氣而產生水蒸氣；2）天氣炎熱的季節，空氣中的含水量也較大，當熱濕空氣從廠房外較熱的環境流進廠房內溫度較低的低位區，冷熱空氣相遇，廠房外送進來的熱濕空氣就會達到飽和析出，從而導致廠房內低位區處于潮濕狀態；3）飽和濕空氣遇到廠房內溫度較低的供、排水管路時，在供排水管路外出現結露現象；4）多臺功率較大的軸流風機長期運行不利于節能。

3 通風系統優化設計方案

主廠房通風系統優化設計的原則為：在不改變原有通風通道的基礎上，增加2 臺工業除濕機。安裝在主廠房上游左右兩側，分別與通風總管道相連。將發電機層和夾層上游墻上與機組對應的8 個進風通道出風口百葉窗設為常閉狀態， 將水輪機層的15 個進風通道出風口百葉窗設為常閉狀態。

在發電機層和夾層上游墻均勻分布的23 個進風口中， 將每臺機組對應上游墻的8 個進風通道出風口的百葉窗設置成常閉狀態，這8個進風通道的進風口與安裝在主廠房上游側的2 臺除濕機通風總管道相連。其余的15 個進風通道出風口百葉窗設置成常開狀態，均勻分布于主廠房上游墻上。 在水輪機層，與在發電機層和夾層進風通道出風口百葉窗設置成常閉狀態的8 個進風通道相連通的8 個進風通道的百葉窗設置成常開狀態。 在水輪機層，與在發電機層和夾層進風通道出風口百葉窗設置成常開狀態的15 個進風通道相連通的15 個進風通道的百葉窗設置成自動常閉狀態。 灌漿廊道原來的4 個排風通道，改為2 個排風通道和兩個進風通道。 水機操作廊道的4 個排風口改為2 個進風口。

4 通風系統參數設置與通風方式的確立

沙灣水電站通風系統優化設計后主廠房的通風由通風系統控制裝置的PLC 進行邏輯判斷并發出控制命令， 因此PLC 參數設置對通風系統十分重要。 其參數設置如下：

發電機層通風系統控制裝置PLC 參數設置為發電機層溫度大于等于40°時PLC 發開啟發電機層15 個進風通道風機令， 溫度小于等于30°時發停發電機層進風通道風機和排風通道風機令。

夾層通風系統控制裝置PLC 的參數設置為夾層溫度大于等于40°、勵磁變溫度大于等于80°或者任意一臺廠變溫度大于等于60°時PLC 發開啟夾層15 個進風通道風機令，夾層溫度小于等于25°或者勵磁變溫度小于等于60°或者任一臺廠變溫度小于等于45°時，PLC 發停夾層進風通道風機和排風通道風機令。

水輪機層通風系統控制裝置PLC 的參數設置為水輪機層的相對濕度大于等于80%時，PLC 發啟動主廠房上游側除濕機令； 水輪機層相對濕度小于等于60%時發停除濕機令。當主廠房上游側除濕機處于停止狀態， 水輪機層的15 個進風通道出風口關閉間隔時間大于等于72 小時，PLC 發啟動主廠房上游側風機且開啟水輪機層的15 個進風通道出風口百葉窗和啟動風機令，當主廠房上游側除濕機啟動或者水輪機層的15 個進風通道出風口百葉窗開啟1 小時，PLC 發停止主廠房上游側風機和關閉水輪機層的15 個進風通道出風口百葉窗令。

灌漿廊道和水機操作廊道通風系統控制裝置PLC 的參數設置為灌漿廊道和水機操作廊道相對濕度大于等于80%或者含氧量低于18%時，PLC 發開啟灌漿廊道或水機操作廊道除濕機令， 同時發開啟灌漿廊道和水機操作排風機啟動令。灌漿廊道和水機操作廊道相對濕度小于等于60%和含氧量大于等于18%時PLC 發停灌漿廊道和水機操作排風機和除濕機令。

供水設備廊道通風系統控制裝置PLC 的參數設置為供水廊道相對濕度大于等于80%時，PLC 發啟動供水廊道除濕機和開啟排風通道風機令，相對濕度小于等于60%時，PLC 發停除濕機和排風通道風機令。

5 總結

通過對沙灣水電站通風系統進行優化設計，全廠的通風系統各進出風通道更加合理。PLC 根據參數設定智能的控制主廠房的風機啟停進行通風和控制除濕機啟停對主廠房進行干燥，保持廠房內的環境處于良好狀態，使機電設備和自動化元件處于良好的環境中運行，且更加節能環保。

［1］趙榮義，范存養，等.空氣調節.3 版[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

［2］M.C.波特爾，C.W.薩墨頓.工程熱力學[M].郭航，等，譯.北京：科學出版社，1999.