地下交通洞通风效果测试及新型风道研发

发布时间：2020-07-04 14:06

【摘要】：地下廊道具有天然的蓄冷蓄热能力,水电站或其他大型地下工程往往采用地下廊道通风的方式,将室外空气经廊道壁面冷却降温或升温处理后直接送入地下厂房,进而减小厂房内的通风空调系统能耗,达到节能目的。本文采用现场实测和理论分析的方法研究地下廊道通风的动态换热效果,并通过数值模拟研究利用特制风管代替交通洞进风技术的应用效果,主要内容有以下几点:首先,分别对福建仙游抽水蓄能电站、大渡河大岗山水电站及雅砻江流域锦屏一级水电站交通洞的通风换热效果进行现场测试。根据实测数据,分析了地下交通洞对进风空气的热湿处理能力以及空气状态的变化规律,并指出交通洞进风过程中洞内结露、起雾的原因。其次,对利用地下廊道通风时壁面与空气的热湿交换过程进行计算分析,建立空气与廊道壁面的热湿交换数学模型,得到地下廊道内不同进深处空气温度和含湿量分布表达式。当已知地下廊道尺寸、入口空气温湿度、空气流速以及近壁面处空气温湿度等参数时,即可根据公式计算出廊道内不同进深处空气的温度和含湿量。基于所得公式分析了室外空气温度、空气流速、廊道结构尺寸以及壁面温度等因素对空气与廊道壁面换热效果的影响。最后,对目前地下廊道通风过程中存在的问题进行分析,找到交通洞内结露起雾的原因,提出沿地下廊道单侧或双侧布置特制风管送风代替原通过交通洞送风的技术以解决洞内结雾问题。对于深埋式地下工程,使用沿地下廊道布置特制风管送风的技术,可有效提升对地下自然能的利用效率,夏季可以增强地下廊道对空气的降温减湿效果,减小厂房内空调系统负荷,同时也可以减小直接送入厂房内空气的含湿量;冬季可以增强廊道壁面对空气的预热效果,有效改善厂内工作环境。以仙游抽水蓄能电站交通洞为例,通过数值模拟对利用特制风管送风技术的应用效果进行可行性分析。与通过交通洞进风的送风方式相比,利用特制风管送风可从根本上解决交通洞内结雾的问题,夏季可以增强岩体对空气的降温减湿效果,冬天可以增大空气与岩体的换热量。对于仙游电站交通洞选用截面尺寸为6×0.5m~2的特制风管送风效果最佳。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU962
【图文】：

容量规模,水电装机,单位

国水电能源发展概况水能资源十分丰富，水力资源理论储藏量居世界第一位[1-2]。其部地区，但西部地区的水电资源开发程度低于中部和东部地区程度较低，主要能源还是依赖煤炭，必然会大幅增加温室气体境带来不利影响[3-4]。对于我国的能源结构来说，水力资源属于再生能源，相比其他可再生能源，水电资源开发成本低、技术，重点开发水电资源可以改善我国电源结构，促进社会经济发生态环境的重要措施[5]。水电能源快速发展，上世纪 80 年代初，我国水电总装机容量约止 2016 年底，我国水电总装机容量已超过 3.3 亿千瓦。“十二水电投产装机容量约 1.03 亿千瓦，依据“十三五”水电规划要国水电开发总装机容量将突破 3.8 亿千瓦，预计 2025 年，我国达 4.7 亿千瓦，年发电量超过 1.4 万亿千瓦时[6]。

进厂交通洞,地下厂房,母线洞,实景

西安建筑科技大学硕士学位论文2. 三个地下电站交通洞现场测试仙游抽水蓄能电站地下交通洞现场测试仙游抽水蓄能电站及通风空调系统概况游抽水蓄能电站位于福建省莆田市仙游县西苑乡，为具有周调节能电站，是福建第一座大型抽水蓄能电站，电站枢纽主要由地下厂房输水系统以及开关站等组成[46]。仙游抽水蓄能电站总装机容量为 120单机容量为 300MW 的混流可逆式水泵水轮发电机组成，设计年发亿千瓦时。仙游抽水蓄能电站承担了福建电网的多项任务，为提高福质量做出重大贡献[47]。

【参考文献】