内蒙古地区火力发电厂锅炉房通风方案优化比选

发布时间：2022-03-13 15:08:30 浏览数：次

(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020)
摘要：文章对火力发电厂锅炉房通风不同方案进行了全面分析比较，并对结合当地气候条件，选择一种适合的通风方式，达到最佳的通风效果的优化比选过程进行了介绍。
关键词：火力发电厂；锅炉房通风；自然通风；屋顶风机
中图分类号：TM621.2(226) 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)16—0116—02
1 火力发电厂锅炉房通风的目的

内蒙地区火力发电厂锅炉房均为屋内式，屋盖为钢结构。锅炉房运转层以下和以上均封闭。电厂正常运行时，锅炉房内的锅炉及其辅机设备、汽水管道以及各类热风道等高温外表面散发大量的热。

锅炉房通风的目的是夏季排除锅炉及辅助设备在运行中散发出大量的热量，从而满足室内所需要的卫生标准，同时也是为了改善运行中的设备周围的环境，提高设备的使用寿命。
2 锅炉房通风方式的分析比较

在一般情况下，如气象条件许可，锅炉房可采用自然通风。当由于其他条件影响，自然通风达不到室内的卫生标准和生产要求时，应考虑采用机械通风或自然与机械相结合的通风方式。通常锅炉房通风有以下三种方式，各有其优缺点。
2.1 自然进风、自然排风的通风方式

自然进风、自然排风的通风方式是一种较为全面的通风方式。自然通风是靠室内外的空气温度差而产生的热压来诱导空气流动，锅炉房属于高温强度的厂房，厂房内散出大量热量，底层冷空气被加热成热空气往上流动，导致厂房产生负压，在厂房内形成与室外的压力差。室外空气从厂房底部进入室内，被室内余热加热成热空气，然后从上部排风口排到室外。从以上通风机理可以看出，室外空气的温度和状态对通风效果起着决定性的影响。

该通风方式：是由厂房底部的进风窗或进风百叶窗自然进风，厂房顶部屋面上的通风天窗或屋顶通风器自然排风。优缺点如下： 

优点：①利用空气温差造成热压为动力，实现空气流通，消除设备余热，投资少，成本低，能耗少，运行经济；②通风系统简单，维护工作量小，运行方便；③根据厂房内空气温度的变化，通风系统能够自行调节通风能力。最主要的是，自然通风方案适合内蒙地区的气候特点，夏季通风室外计算温度较低，允许有较大的温升幅度，可取得理想的通风效果。 

缺点：①冬季屋顶通风器封堵不严，“烟囱效应”严重，锅炉房内采暖热损失严重；②因通风量大，为保证通风效果，必须开启一定进、排风面积；③通风强度小，易产生气流死角。 
2.2 自然进风、机械排风的通风方式

自然进风、机械排风的通风方式是一种负压通风系统，适用于室外夏季通风温度较高的地区。它是靠厂房屋面上的动力设备机械的排除厂房内的热空气，并自然地导致室外冷空气从厂房底层、运转层进入。
该通风方式是由厂房底部的进风窗或进风百叶窗自然进风，厂房顶部屋顶上通风机机械排风。优缺点如下：

优点：①通风系统简单，动力大，只要开启屋顶通风机和进风窗就能运行；②通风效果不受室外风速、风向及状态的影响；③随着季节的变化可调节排风设备的运行台数。

缺点：①消耗电力大，运行费用较高；②相比自然通风方式维护管理工作量较大，而且通风机长时间在高温环境下运行使用寿命受到影响。
2.3 自然进风+屋顶通风器自然排风+屋顶通风机冬季送风的通风方式

夏季采用自然进风+屋顶通风器自然排风方式，充分发挥此种通风方式的优势。冬季关闭屋顶通风器，开启屋顶反吹风机，由锅炉房屋顶向下送风，抑制“烟囱效应”。减少锅炉房内采暖热损失。通过在内蒙地区各种容量火电厂锅炉房的实际运行验证，该通风方式是完全适合内蒙地区气候特点。优缺点如下：
优点：①夏季通风与自然进风、自然排风的效果相同；②冬季送风可有效改善锅炉房上热下冷的现象，通风与采暖得到很好的兼顾。 

缺点：①夏季通风与自然进风、自然排风的方式相同；②锅炉房屋面增加一定的荷重，有一定的运行费用。
3 几种通风方式的技术经济比较
3.1 三种通风方案经济性比较

以下内蒙地区某2×660MW火电机组锅炉房通风实际条件，对三种通风方案进行技术经济比较（详见下表）。

3.2 建设初投资分析

方案一的通风方式投资最少，然后是方案三的通风方式，而方案二的通风方式投资最大。
3.3 运行成本分析

因为方案一的通风方式近乎不用电力，运行成本最低，其次是方案三，而方案二的通风方式运行成本最高。
3.4 运行管理分析

从运行管理角度看，因为方案一的通风方式只需关闭和开启进风窗或进风百叶、排风天窗或屋顶通风器的阀板即可，所以运行管理简单、方便，不需要素质高的管理人员；方案二的通风方式，由于屋顶风机或者进风装置的风机和其他的电动机，以及其他传动设备需要经常检修和维修，所以运行管理较为麻烦；而方案三屋顶风机数量较少，运行管理也较为简单。
3.5 运行效果分析

方案二的通风方式运行效果最佳，便于运行调节；其次是方案一的通风方式能够满足夏季通风要求，但冬季风堵不严，锅炉房烟囱效应严重，增加了采暖负荷；方案三的通风方式既满足夏季通风要求，又很好的改善了严寒地区锅炉房的采暖问题。
4 锅炉房通风方式的选择

内蒙古自治区地处北方，气候干燥，夏季凉爽，冬季寒冷。通风温度在23℃～32℃之间；夏季通风相对湿度在23%～65%之间；冬季采暖温度在-16℃～－36℃之间。

通过上述几种通风方式的比较和分析，结合当地气象条件及投产电厂的实际运行效果，内蒙地区火力发电厂锅炉房的通风方式宜采用自然进风+自然排风+屋顶通风机冬季送风的通风方式，选择这一种通风方式的依据如下：①虽然火电厂锅炉房设备散热量大，通风所需的空气流量较大，但由于本地区夏季室外通风温度较低，经过计算夏季采用自然进风、自然排风的通风方式完全满足相关规程和规范的要求。②利用屋顶通风机冬季送风，可以解决冬季锅炉房顶部温度过高，热压差过大，室内温度场分布不合理、气流组织流向不合理等采暖设计中的老大难问题。

在无冬季屋顶送风时，室内温度场分布状况为：由室外渗透进入锅炉房下边的冷空气，沿高度方向逐渐被锅炉本体及热力管道加热，至锅炉屋面下为温度最高点。

设计冬季屋顶送风后，室内温度场分布发生很大变化：锅炉房底部至锅炉房中上部，在锅炉设备余热的作用下，空气同样会有逐步升高的梯度变化。温度梯度是由上至下反向升高的。

由锅炉房屋顶送入冷风后，屋面下及炉顶温度会有较大幅度的降低，从而能有效的降低锅炉房上下部之间的热压差。对减少厂房下部渗透漏风量，改善采暖效果起重要作用。可以大幅度降低采暖热负荷，一方面可节省采暖系统的初投资和运行费；另一方面，由于降低了采暖耗汽量，可降低化学水专业因补水而造成的水处理设备的增容费及运行费。所以可取的良好的节能效果和经济效益。

［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［M］ .北京：中国电力出版社，2001.34～60.
［2］孙一坚.工业通风［M］.北京：中国建筑出版社,1985.
［3］火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程［S］.北京：中国电力出版社,2 004.
［4］火力发电厂设计技术规程［S］.北京：中国电力出版社，2000.
［5］工业企业设计卫生标准［S］.北京：中国计划出版社，2002.

相关热词搜索： 火力发电厂 内蒙古 通风优化 锅炉房