地下水电站通风空调系统综合效能研究

发布时间：2018-10-10 11:00

【摘要】：水力发电作为一种可再生的清洁能源,它的开发与利用越来越受到人们的重视,我国目前也正处于水电站建设开发的高峰时期。由于地理条件等多种因素,许多大中型水电站选择将厂房深埋地下,地下厂房通常体积巨大,热湿环境复杂多变,控制难度大,这也使得水电站的通风空调系统能耗巨大。本文提出综合效能的概念来评价地下水电站通风空调系统的能效水平和地下厂房内热湿环境分布。地下水电站通风空调系统综合效能定义为维持一定的地下水电站厂房内热湿环境而除去的地下水电站热湿负荷与通风空调系统功耗之比,同时地下水电站通风空调系统综合效能的提高应以满足地下厂房内的热湿环境要求为基础。本文首先系统阐述目前主要地下水电站通风空调系统的设计特点,包括地下厂房的布置情况、室内外空气设计参数、围护结构特性、地下厂房内热湿负荷,以及通风空调系统的设计和系统设备的配置等情况,并分析了相关设计条件对综合效能的影响。其次,地下水电站通风空调系统的不同运行工况,其综合效能也有很大差别。而由于水电站的特殊性,进行水电站的相关测试的条件和时间十分有限,目前还没有针对地下水电站通风空调系统全工况的测试,一般都是对地下水电站通风空调系统进行部分工况的测试。为了能够准确反映地下水电站通风空调系统整体的能效水平和热湿环境控制效果,需要确定最能够反应地下水电站通风空调系统整体运行水平的典型运行工况,进行相关测试。本文从室外气象参数、水电站机组的运行以及通风空调系统的运行方式各方面分析确定地下水电站通风空调系统的典型工况。地下水电站通风空调系统综合效能测试应选择在6~9月份室外气象参数接近设计参数、测试时间段内机组运行高峰时刻,并以进风道末端空气参数作为地下水电站的新风以降低室外气象参数变化对测试的影响。同时选择通风空调系统全运行工况、空调部分运行工况和通风工况进行对比测试研究。本文结合民用建筑通风与空调工程综合效能的测试内容和地下水电站通风空调系统特点,提出了地下水电站通风空调系统综合效能应包括系统运行能效比测试和地下厂房内热湿环境测试,并分析系统运行能效比和厂房内热湿环境测试的内容以及具体的测试方法。针对水电站地下大空间厂房的特点,按现有规范要求进行测点布置,测试量过大,测试过于繁杂的问题,本文分析了地下水电站主厂房发电机层热湿环境的分布特点,并据此提出发电机层热湿环境测点布置应以各机组段为单位,将地下水电站主厂房发电机层分为若干机组段和安装间,每个机组段在发电机盖板及四周共布置五个测点,安装间可按机组段布点密度适当减少测点并均匀布置,与安装间相连的机组段适当增加测点的测点布置方案。对比以此简化测点布置方案的测试结果与实际情况基本一致,可满足测试要求。本文对江苏宜兴抽水蓄能电站和福建尤溪街面地下水电站的通风空调系统综合效能测试情况进行了分析。江苏宜兴抽水蓄能电站测试期间不计地下进风道冷却量综合效能值在1.94~2.29之间,考虑地下进风道冷却量的综合效能值在3.36~4.11之间,室内空气环境质量良好。福建尤溪街面地下水电站测试期间通风空调系统不同运行方式下的综合效能在3.48~4.26之间,测试期间地下厂房内湿度明显高于相关标准规范要求。对比民用建筑通风空调系统评价体系,本文提出地下水电站通风空调系统的评价宜分三个层次,分别是地下水电站通风空调设备性能系数评价、系统设计能效比,系统运行能效比。本文还统计了部分地下水电站通风空调系统综合设计能效比,其值在2.29~2.58之间。同时在通风空调系统典型工况综合效能测试内容和测试方法的基础上,分析了地下水电站通风空调系统季节能效比应如何进行测试。
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【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV735

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