湖北荆门热电厂三期空调工程设计

湖北荆门热电厂三期空调工程设计
卢柏春;李威
【摘要】介绍了湖北荆门热电厂空调系统以及空调自控方面的工程设计要点;针对电厂各建筑区的特殊功能要求,进行了空调系统分区设计;根据电力设备典型消防规程要求,对电厂各电气室采用了有效的防火排烟技术措施,并选用防火保温材料和防爆型设备.该工程的设计参数和设备选型经验可供热电厂空调系统设计参考.
【期刊名称】《发电技术》
【年(卷),期】2010(031)001
【总页数】4页(P40-43)
【关键词】热电厂;空调;防火排烟;自控
【作者】卢柏春;李威
【作者单位】中南电力设计院,湖北,武汉,430071;武汉科技学院,湖北,武汉,430073【正文语种】中文
【中图分类】TU83
0 引言
湖北荆门热电厂位于湖北省荆门市，是国电集团公司在湖北境内装机容量最大的火力发电厂之一。

本期工程为电厂三期扩建工程，新建2台600MW超临界燃煤发电机组。

因不同建筑区的空调负荷特性不同，为了更好地节能和运行管理的方便，电厂分区
设计空调系统。

主厂房单元控制室及电子设备间空调采用屋顶空调全空气系统，其它部分采用冷水加末端空气处理系统。

辅助及附属建筑物中，化验楼和生产办公楼各设置一独立的风冷热泵冷热水机组加风机盘管集中空调系统，其它部分采用分体空调分散式空调系统。

表1 主厂房单元控制室和电子设备间空调房间设计参数建筑物或房间名称单元控
制室工程师站值长室交接班室参观走廊更衣室#6电子设备间#7电子设备间电气检修间电气及系统设备间SIS室等室内温度，℃ 室内相对湿度，%冬季20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1 20±1夏季26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1 26±1冬季60±10 60±10 60±10
60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10夏季60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10 60±10新风比%10 10 10 10 10 10室内压力，Pa+5+5+5+5+5+5+5+5+5+5+5 55555
表2 主厂房其它部分空调房间设计参数及空调设备房间名称汽水取样间（低温架）汽水化验站会议室资料室凝结水精处理控制室13.7m走廊蓄电池室锅炉等离子点
火装置电气室电梯机房室内温度，℃夏季26～28 26～28 26～28 26～28 26～
28 26～28 26～28 26～28≤35冬季18 18 18 18 18台数112121 18 18空调设备带电加热立柜式空气处理机组带电加热壁挂风机盘管空调器带电加热吸顶式风机盘管带电加热吸顶式风机盘管带电加热壁挂风机盘管空调器吸顶式风机盘管独立风冷防爆型柜式空调机独立风冷柜式空调机独立风冷热泵立柜式空调机7111
1 设计参数
1.1 主厂房单元控制室和电子设备间空调房间设计参数（见表1）
1.2 主厂房其它部分空调房间设计参数及空调设备（见表2）
1.3 辅助生产和附属生产建筑物空调房间设计参数及空调设备（见表3）
表3 辅助生产和附属生产建筑物空调房间设计参数及空调设备房间名称化验楼生
产办公楼办公室输煤综合楼室内温度，℃办公室和控制室输煤控制室盘前输煤控制室盘后会议室交接班室、值班室、办公室18间控制室配电室MCC室夏季26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28 26～28空调设备壁挂式或吸顶式风机盘管风机盘管RF21型空调机KFR-50LW型空调机KFR13型空调机翻车机控制楼综合水泵房循环水泵房除灰综合楼控制室值班休息室废水处理站控制室灰库气化风机房电子设备间及值班室灰库控制室循环水加氯间制氢站控制室推煤机库传达室办公室值班休息室收发室休息室冬季18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18台数12 1 1风冷热泵壁挂式空调机RF13N型空调机风冷冷风型空调机风冷冷风型空调机RF8N型空调机KFR-60LW/E型空调机RF21N型空调机KFR-50LW/K 型空调机RF13N型空调机RF13N型空调机KFR-35GW/KE型空调机KFR-
50LW/K型空调机BGKT7.1防爆型风冷热泵分体空调器KFR-23GW型空调机KFR-23GW型空调机KFR-35GW/K（35516）E 型空调机KFR-23GW/K （23516）E 型空调机8 1112111113111111
2 主厂房空调
主厂房空调负荷分为两大部分：1）单元控制室及电子设备间空调冷热负荷；2）电气设备间降温通风冷负荷。

根据负荷的这一特性，单元控制室及电子设备间空调采用屋顶空调全空气系统，主厂房其它部分采用冷水加末端空气处理系统。

2.1 单元控制室和电子设备间集中空调系统
表4 K1、K2空调系统设计系统编号服务范围服务面积m2空调冷负荷kW空调热负荷kW机组制冷量kW机组加热量kW机组风量m3/h K1 520 150 50 160 60 30 000 K2单元控制室、工程师站、值长室、交接班室、参观走廊、更衣室#6电子设备间、#7电子设备间、热工检修间、电气检修间、电气及系统设备间、SIS
室等900 330 90 350 110 70 000
为满足设备及运行人员所需的室内温湿度要求，单元控制室、电子设备间分别设置两套相互独立的全年性集中空调系统，即分别为K1、K2空调系统,参见表2。

K1
空调系统夏季冷负荷约为150kW，冬季热负荷约为50kW，设计选用2台
WHF160型风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组（1用1备）。

K2空调系统夏季冷负荷约为330kW，冬季热负荷约为90kW，设计选用2台WHF350型组合式空气
处理机组（1用1备）。

每个空调系统由风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组、送/回风管、消声器、风口和风阀、仪表及控制系统所组成。

风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组分两部分：制冷部分及空气处理部分。

制冷部分设在独立的冷凝段中，包括压缩机、风冷冷凝器、冷凝风机等；空气处理部分顺气流方向依次为回风段、消声段、回风机段、新排风调节段、过滤段、蒸发加热加湿段、送风机段、消声段和送风段。

风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组布置在单元控制室屋面。

空调系统的气流流动过程：室内空气通过回风管回至空气处理机组，排出部分回风及补充一定量的新风，再经过过滤、加热或降温、加湿或除湿后通过送风管送回房间以维持夏季及冬季所要求的室内温湿度。

空调系统的气流组织形式均为上送上回式。

采用方形散流器（带调节阀）顶送风，利用布置在各空调房间吊顶上的蛋格式风口回风。

在过渡季节，空调系统可只启动送/回风机，同时，通过系统新/排风量的合理调节，利用室外大量新风来满足室内温湿度要求，以节约能源。

K1、K2空调系统平面图如图1所示。

2.2 主厂房其它部分空调
主厂房其它部分空调冷负荷约720kW，为此设计了一套制冷系统。

制冷系统主要
包括2台LSF400风冷冷水机组、2台循环水泵、2套水过滤器、2套水处理仪、
1套定压装置、1个补水箱及相应的阀门管道系统。

制冷设备布置在汽机房除氧间26.00m室外屋面。

风冷冷水机组型号参数为：LSF400，制冷量：400kW，冷水
总流量68.5 m3/h，冷水温度7℃/12℃，配循环水泵 GD100-50，流量 70m3/h，扬程35mH2O。

制冷系统冷水服务范围包括主厂房内除K1、K2系统以外的所有
空调房间以及电气设备间降温通风系统。

3 辅助及附属生产建筑物空调
3.1 化学水处理车间及化验楼
化学水处理车间及化验楼的集中空调冷负荷92kW，热负荷80kW。

集中制冷设计选用1台LSQWRF100M风冷热泵冷热水机组，机组额定制冷量为103kW，额
定制热量为110kW，机组配有2台50%容量压缩机及循环水泵，当夜晚负荷较小时可只开1台压缩机及1台循环水泵。

冷热水系统设有1台水处理装置和水过滤器。

冷热水机组及其辅助设备均布置在化验楼屋面。

冷热水供回水参数分别为：夏季冷水7℃/12℃，冬季热水40℃/45℃。

每层设计1台吊顶式新风机组，经集中处理的室外新鲜空气通过布置在走道的新
风管送到每个空调房间。

吊顶式新风机组型号及性能参数为：GXD1.0型，风量1000m3/h，制冷量16kW，制热量14kW。

3.2 办公楼
生产办公楼集中空调冷负荷570kW，热负荷400 kW。

集中制冷设计选用2台LSBLGRF320Z风冷热泵冷热水机组，每台机组额定制冷量为315kW，额定制热
量为361kW。

每台机组配有2台100%容量循环水泵和1台水处理装置和水过滤器。

冷热水机组及其辅助设备均布置在办公楼屋面。

冷热水供回水参数分别为：夏季冷水7℃/12℃，冬季热水40℃/45℃。

每层设计1台吊顶式新风机组，经集中处理的室外新鲜空气通过布置在走道的新
风管送到每个空调房间。

吊顶式新风机组机型号及性能参数：1～4层，
GXD2.0Z6，风量2000m3/h，制冷量31.5kW，制热量28kW；第5层，GXD1.5Z6，风量1500m3/h，制冷量23.5kW，制热量21kW。

3.3 其它辅助及附属生产建筑物空调
其它辅助及附属生产建筑物空调采用风冷分体式空调器。

4 控制室及电子设备间空调系统防火排烟
各空调系统风管采用双层无机玻璃钢制作，内夹防火保温材料。

空调机组送、回风管在穿越不同防火分区、气体灭火区的隔墙及楼板处设置有全自动防火阀。

该阀为常开型，具有70℃温度熔断关闭并输出信号的功能，并有自动信号及手动关闭与开启的功能。

防火排烟控制系统可保证当防火阀中任何一个关闭后，联动同一空调系统内的其它防火阀关闭并同时切断该系统空气处理机组电源和在控制柜上予以声光报警。

此外，所有全自动防火阀及空气处理机组与其对应的控制室或电子设备间内的烟感探头输送来的报警信号联动。

控制室及电子设备间分别设置独立的排烟系统。

排烟风机采用耐高温排烟风机箱。

在确认火灾扑灭后，启动排烟风机运行。

排烟后期，除排烟系统继续运行外，还可利用空调机组的送风机向室内送入新鲜空气。

5 制冷系统和集中空调系统自控
K1、K2空调系统及集中制冷系统设有一套PLC集中控制系统，实现对系统的远程监控功能。

PLC控制系统的控制对象包括：4台风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组（K1、K2系统）及对应的电动阀、2台风冷冷水机组、2台循环水泵、2台水过滤器、2台水处理仪、1台冷水定压装置。

所有风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组和风冷冷水机组统一配置一个PLC集中控制柜，同一系统的两台机组能实现自动切换，每台风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组和每台风冷冷水机组就地设有1个PLC 远程IO站。

集中控制柜通过与远程IO站的通讯以实现对各就地设备的监控。

PLC集中控制柜布置在热控电子设备间内，PLC集中控制柜带有触摸屏等人机接口，可实现双机热备。

该PLC控制系统除了完成对控制对象的集中监控外，还配
有能实现与上层的机组DCS控制系统兼容的网络通讯接口，实现与上层的机组DCS控制系统双向通讯。

该PLC控制系统与上层的机组DCS控制系统网络通讯
应采用以太网通讯接口。

控制系统能实现对各监控点的参数、各运转设备及部件的状态，各系统的动态图形及各项历史资料进行显示。

所有被监控点的参数均可在集中控制柜上设定，重要参数亦可在上层的DCS控制系统操作员站上设定。

6 结语
荆门热电厂三期于2004年9月开工，2007年5月两台机组并网发电，目前已投产两年多。

空调系统分区合理，运行管理方便。

全厂各空调系统运行正常，温、湿度等各项参数符合设计要求，为全厂电气、控制系统的正常运行提供了可靠的保证，同时也为电厂运行人员提供了舒适的工作环境。

单元控制室和电子设备间空调设备自成系统，不受集中制冷站系统运行的约束，独立运行，管理灵活方便。

采用风冷恒温恒湿型屋顶式空调机组，机组露天布置在集控楼屋面，节省投资。

对于辅助建筑空调负荷不大的扩建电厂，当主厂房为三列式布置并设有集控楼时，采用这种方案较为合理。

参考文献：
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