蒸發冷卻通風空調技術在發電廠中的應用分析

顏壯壯

摘 要：在我國現如今的發展道路上，空調從傳統方向向節能方向發展，綠色空調的呼聲也已經越來越高，發展趨勢也已經相對明顯，蒸發冷卻通風空調是一種環保、高效、節能、經濟實用的一種新型空調技術，且節能空調的普及也推動了整個綠色建筑與節能的實施。

關鍵詞：蒸發冷卻 節能空調 發電廠

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（b）-0087-01

該文簡要介紹了蒸發冷卻通風空調在使用中的實用效果，在核電發電廠系統中進行了簡要闡述。提出蒸發冷卻通風空調技術在核電發電廠中應用具有切實的可行性和經濟性，蒸發冷卻通風空調在以其獨特的性能及廣泛的應用領域在我國近20年來的西北地區以及沿海地區得到了廣泛的應用及推廣。

1 蒸發冷卻通風空調的概念

蒸發冷卻通風空調是一種最簡單的蒸發冷卻空調設備，是利用水蒸發吸熱制冷的原理，且水在空氣中容易被蒸發，在沒有其他的熱源的情況下，水蒸發，增加了空氣中含濕量，且蒸發到空氣的水蒸氣帶回一些汽化潛熱，當這兩種熱量處于平等水平的時候，水的溫度達到空氣的溫度，只要空氣不是飽和的狀態，利用循環水直接（或通過填料層）噴淋空氣就可獲得降溫的效果。在一定的條件下，可以將降溫后的空氣作為送風以降低室溫，這種處理空氣的方法稱為蒸發冷卻通風空調。

2 蒸發冷卻通風空調的工作原理

蒸發冷卻機是一種較簡單的蒸發冷卻通風空調設備，應用范圍廣泛，它的核心就是填料層，設備下層設置集水箱，利用抽水泵的抽力將循環水抽至填料層頂端，將水均勻的散在填料層上，依靠重力作用，水會向下流動，逐漸潤濕整個填料層，同時在風機吹力的作用下，將空氣吹向填料層，與填料層中的水份充分接觸，進行濕熱交換，空氣把顯熱傳遞給水，且通過水的吸熱放冷原理，使空氣溫度降低，水份蒸發成的水蒸汽進入空氣中，降低了周圍的空氣的溫度，剩余的水份又透過填料層回到水箱中，如此進行循環反復從而達到了制冷的效果。而此中應注意填料層的吸水性、降溫性、除塵性、抗菌性等方面，這些方面將直接影響制冷的效果。

3 蒸發冷卻通風空調在核電發電廠的應用

隨著我國的電力工業的迅速發展，高效、節能、環保、已經成為電力發展的新理念，蒸發冷卻通風空調機組以其應用形式和獨特的特點在核電發電廠中得到廣泛的應用，主要是利用自然的環境條件下的干球溫度與露點的溫度差，在利用水與空氣間的濕熱交換來獲取了冷量，它能有效的降低通風冷卻空調系統的能耗，減少溫室氣體的排放，降低了冷卻設備的成本，降低了所消耗的用電量與用電高峰期時對電能功率的要求等優勢，應用于發電廠中各個機房、電氣設備間、變頻機房等場所的通風和空調系統中。同時采用水作為制冷劑也能有效減少CFCS的排放量，也被稱為“零費用制冷技術”“綠色空調”和“仿生空調”是真正的節能環保與可持續發展的空調制冷技術，且在南方的某些地區，發電廠的配電裝置在使用蒸發冷卻通風空調機組的時候，不確保運行時間不足，在短時間內的溫濕度變化基本上不也會影響設備的安全運行，從而不會減少使用壽命。

核電發電廠的機房內部以顯熱為主，因其特殊性，決定了核電發電廠的控制區域，尤其是廠房的密閉性，而這些大量的密閉性廠房中的工作人員與機械設備的正常運作中，通過所處在的適宜的環境則需要通風空調的維持，其控制室的通風空調系統為專門設置的安全設施，是主控制室中最重要的部分之一，因為該系統在正常的運作過程中與事故發生的狀況下為人員及設備提供適宜的環境條件，且在事故狀況下除了維持主要的控制室的溫度，還需要控制機房內的溫度、濕度、維持一定條件下的壓力、空氣的潔凈度、和放射性水平，確保相關標準的要求，以保證事故情況下的機房內工作人員及設備的安全性，但是對于某些特殊的核電廠場地與設備，主控制室的通風空調系統也應當為工作人員提供例如CL2等有害的化學物質的保護。所以蒸發冷卻通風空調主要是以散熱降溫、保持適宜的環境條件為目的。西安某大學與某空調有限公司聯合開發研究的直接蒸發冷卻通風機組，在與機械制冷對比過程中發現，新研發的應用于核電站的空調機組在減少空調經濟費用上有了大幅度的提高，且在核電廠中空調應全天運行，不能間斷，屬于高耗能，通過核電站常規島使用蒸發冷卻通風機組與機械制冷機組的比較研究后，得出結論在使用蒸發冷卻通風空調機組能夠有效地減少空調的運行中所產生的費用，是一種節約、行之有效的節能方法。

以海南某核電站發電廠為例，廠中所使用的機組8000 mm×4800 mm× 5200 mm設計的風量為215000m3/h，以廠房的冷負荷為4.45MW，濕負荷為1500kg/h得出濕熱比是10680，海南某地的室外溫度為31℃濕度為26.3℃，相對濕度為69%。計算得出核電站發電廠的常規島的蒸發冷卻通氣空調的EER是機械制冷EER的2～3倍。

浙江某核電發電廠，廠中所用的蒸發冷卻通風空調機組為3500 mm×2500 mm ×3000 mm，設計風量為55000 m3/h在通過模擬氣候條件，當外界空氣干球溫度平均約為31.5℃，平均的濕度為27.1℃，相對濕度為66.7%，經過測試得到的冷卻效率為91.4%，相對濕度就為96.8%。所以由上述可知，蒸發冷卻通風空調機組的冷卻效率與空氣中的相對濕度都可以滿足要求，比較適合于核電發電站中高熱場所的降溫。

由上述可見，在新型的蒸發冷卻通風空調在核電發電廠中能有效地節約成本、減少用電量、安全可靠是一種能被長期應用的可行辦法。

4 總結

綜上所述，目前為止核電發電在我國的經濟發展中占居重要位置，核電發電廠的通風空調系統在作為核電廠中重要的一環上，其安全性能的在核電發電廠中對采暖、通風、空氣調節等方面要求都較為嚴格，且不斷地利用新技術，使室外的粉塵顆粒不會隨著通風設備進入室內，并提高了室內環境。從而對室內的電氣設備的安全性有了大幅度的提高。因此，蒸發冷卻通氣空調在處理發電廠溫濕度過程中不需要人工冷卻，而通風冷卻空調的效能比普通的制冷空調的效能比是2.5～5倍，消耗能量少，是一種空調節能方式，值得推廣與應用。

參考文獻

[1] 王倩，孫曉秋.蒸發冷卻技術在我國非干燥地區的應用研究[J].節能，2004（7）：8-10.

[2] 宣永梅，黃翔，武俊梅.直接蒸發冷卻式空調機用填料的性能評價[J].潔凈與空調技術，2001（1）：6-8.

[3] 孟華，龍惟定.蒸發冷卻技術[J].能源技術，2003（4）.