抽水蓄能電站地下廠房通風方案優化

龍長波 詹云龍 王義丹

摘 要：隧道出入口放置環形車輛檢測器，車輛經過檢測器引起檢測器內部線圈的磁場變化，從而檢測器中LC震蕩電路的頻率發生變化，通過信號處理模塊將頻率信號轉化為數字信號，將數字信號傳輸到控制程序，控制程序根據數據判斷隧道內部有無車輛行駛，并發送指令到繼電器驅動電路，使繼電器驅動電路開關燈光。本項目應用車輛檢測器模塊、信號處理模塊、控制程序和繼電器驅動電路來智能的控制隧道燈的開關，使隧道內無車輛行駛時關閉照明燈光，有車輛行駛時打開照明燈光。通過上述方法，改進了傳統的燈光控制模式，達到智能控制燈光開關，節省電能的目的。本文主要分析抽水蓄能電站地下廠房通風方案優化。

關鍵詞：抽水蓄能電站;地下廠房;洞室通風;優化研究

引言

地下抽水蓄能電站的主廠房發電機層是電站最重要的場所，其內部高大空間的氣流組織是控制工作區的溫度、濕度及風速等參數以滿足設備運行和人員衛生要求時的關鍵環節。

1、概述

抽水蓄能電站建設是合理調配電網峰谷負荷、高效利用可再生能源的重要方案。地下水電站廠房中熱濕環境調控問題是大型地下空間建設待解決的普遍性技術難題。地下廠房的特點包括：1）地下電站大多深埋在地下100m以上，周圍是巖體壁面，與外界大氣環境幾乎隔絕。由于深埋地層的恒溫作用，具有夏涼冬暖、潮濕等特點，因此夏季與冬季會采用不同送風模式;2）其內部安裝的各種設備也與普通的民用建筑和工業建筑不同、設備運行過程發熱量大、部分時段還需要進行除濕。為了保證設備的正常運行和工作人員的衛生需要，對工作區環境參數提出了較高的要求;3）由于其外部環境及圍護結構的特殊性，無法直接用傳統地上高大空間的空調相關理論進行設計，這給負荷計算和氣流組織的設計都帶來了挑戰。因此，開展地下電站的高大空間（主要是發電機層）通風空調系統的氣流組織方案和通風控制策略對地下廠房的穩定、節能運行具有重要意義。目前地下抽水蓄能電站發電機層的通風空調氣流組織設計有兩種做法。一種是拱頂送風，一種是分層空調，即采用側送風。其中拱頂均勻送風方案因其施工方便、內部溫度分布均勻性好等優勢在地下廠房中得到廣泛應用，如白鶴灘水電站、龍灘水電站等都采用這種方式。但地下高大空間以往設計缺乏送風方案（頂部送風模式、風口布置、出口風速）全年運行模式下對于工作區的環境參數影響的系統研究，缺乏對設備散熱、巖體壁面換熱特性分析并將這些影響詳細考慮到氣流組織方案設計過程中。

2、通風方案選擇

2.1通風方案選擇原則

通風設備選型：①選用的風機應滿足空氣流量要求，并克服通風阻力[4];為了保證質量;③經濟合理;要高效工作，容易安裝等。1）在確保技術可行性和安全可靠性的前提下，選擇通風設備的價格、安裝等投資費用問題以及運行中節能問題是決定單個通風方案的重要問題。2）盡快建立回風系統，加強回風系統的能力，防止臟空氣循環。3）盡量利用通道施工，利用通過表面的井巷出口形成平行進氣和回氣的通風網絡，降低通風阻力。

2.2分期施工通風方案選擇

主洞、施工支洞等在一期開挖不通過其他洞穴和通道之前，其施工通風為單頭通風，不能形成浪漫風通風，采用機械混合通風供風，即長時間抽風。頂出風機的容量比抽出風機大20%-30%，即抽出風機進氣口的空氣流量比抽出風機大20%-30%。在二期開挖與其它洞室和通道貫通后的施工通風問題，屬于通風網絡問題，此時形成了貫穿風流的通風系統。施工通風布置的主要思想仍然是機械通風，也是壓抽結合。與地表相通的各主要洞室和施工支洞，如交通洞、通風洞等，都用來做進風和回風通道。三期工程施工期間，引水系統、廠房系統和尾水系統基本相連，主要洞穴和施工通道主要形成各方向的通風網。系統各工作地點對空氣流量的需求低于二期，橫斷面較大，通風阻力小，因此通風系統布置簡單多了，與二期在主要進風段和回風段上的布置一樣，一、二級回風風機不變，進風段布置射流風機。

3、確定通風方案

蓄電站通風分三期進行，一期通風周期主要是三個主要洞穴中上部開挖、三個主要洞穴輔助洞穴和運輸支管洞口開挖，工作面多，通風最復雜。二期通風周期是三個大洞和尾水系統開發下、下層的階段，開發工作面已經縮小，而且洞間已經相互通過，可以通過機械與自然的結合形成良好的通風周期。三期工程采用混凝土施工階段通風，主要采用自然通風。為了密切結合洞群結構布置和開發方案，采用建筑物、主變房、下平孔、高壓分岔、泄漏支線、尾水隧道、尾管等通風困難最大的施工地點作為通風排煙重點，合理規劃通風煙氣系統布置，加快通風井建設進度，盡快形成通風渠，通過改變風高和壓力產生煙囪效應，提高通風效果，保證地下洞群的良好工作環境。

4、實際通風系統布置

4.1一期通風供風系統布置

在進風渣洞口設置兩套55kW的風機，全天不間斷地機械送風，通風的主要目的就是保障主廠房1、2層的洞室在開挖施工過程中的粉塵、洞煙和污濁的空氣能夠全部順利向洞外排出，有效地保證洞口的施工環境，從而促進施工的正常運行;在尾水隧道洞口位置設置兩套供風機，供風機功率55kW，全天不間斷的提供機械供風，全天不間斷供風，保證尾水隧道、尾水支管及周圍分岔管開挖過程中的施工環境良好;專用運輸廊洞口設置兩套風扇，全天不間斷地提供55kW風扇，為交通洞口的施工支洞開挖過程提供良好的施工環境。上述供風站點描述伴隨著地下廠房隧道的逐步挖掘，通風時間將延長，直到挖完土，地下廠房洞口自動形成自然對流通風條件，然后根據實際施工的延長拆除某些場地的供風點。

4.2二期通風供風系統布置

二期通風供風系統是一期工程通風布置的基礎，考慮到自然風量大、工作面大的問題，如果采用常規通風方式，通風距離大，風壓損失大，通風不足，影響到施工方式和運輸問題，因此工作人員應結合采用工作風式通風原則，采用機械通風和自然通風相結合的方式。進氣渣、進氣道和排氣軸孔經過后，根據實際工程施工的要求，設置供風站點。二期通風系統布置：在工程支管的岔口設置兩套風機，全天不間斷地向同一個風機類型工程輸送渣孔，以保證尾水閘室和尾水支管的施工環境良好;在施工支洞岔口時，設置兩套供風機，型號與一期相同，并在全天24小時內進行機械動力供風，保證了良好的施工環境，可以開挖道路洞口;在開發施工支管時，設置兩套風機，全天不間斷地提供機械供風，以保證高壓分岔管、下平孔和進氣管的開發過程中的施工環境。抽水蓄能電站地下廠房系統二期排風將交通洞洞口供風站點作為三大主洞室和附屬洞室施工自然風的補償通道，將高壓電纜通道、下斜井和排放豎井作為粉塵與污濁空氣排出的通道，這樣能夠使整個系統通風流向井然有序，從而形成一個比較大型的地下通風循環系統。

結束語

總之，我國大多數抽水蓄能電站都建在地下室。。因為廠房位于地下，在空氣流通方面是有很多阻礙的;地下廠房的空氣、溫度控制在一定程度上需要通過機械通風系統來解決，因此，為了使抽水蓄能電站地下建筑能夠正常工作，必須優化地下通風。

參考文獻：

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[4]丁帥.西龍池抽水蓄能電站地下廠房通風能效測試及評價分析[J].四川建筑科學研究，2016，41（03）：208-210.