-核电厂常规岛暖通空调设计的要点分析

核电厂常规岛暖通空调设计的要点分析

摘要：本文从核电厂常规岛布置特点以及暖通空调系统功能入手，从采暖系统、通风系统、空气调节系统三个方面分析了核电厂暖通空调设计要点，旨在为核电厂常规岛暖通空调的发展提供参考。

关键词：核电厂；常规岛；暖通空调设计；要点

前言

核电厂中的汽轮发电机组以及相关配套设施设置在常规岛厂房之中，常规岛暖通空调设计是核电厂设计的重要内容，一般来说，国外引进的机组采暖以机械进风的热风为主，而国产机组则以机械通风的散热器为主，不同的机型在布置特点、系统配置等方面都有所不同，且不同核电文化、设计理念以及常规岛选址条件也会存在差异，基于以上，本文简要分析了核电厂常规岛暖通空调设计要点。

1核电厂常规岛布置特点及暖通空调系统

1.1常规岛厂房布置特点

常规岛厂房一般为单台机布置方式，除了有除氧间、汽机房外，还包括一些辅助设备间，例如凝结水精处理间、电气、暖通设备间等。核电机组有着介质温度较低、压力较低的特点，因此其设备容量较大且需要大量的管道散热面积，相较于火力发电厂而言，体积更大。除氧间内一般设有辅助设置间，或在厂房边上设置偏屋。汽机房有三个组成部分，分别是底层、中间层和运转层，主要有全地上布置方式和半地下布置方式，而半地下布置方式又分为两种形式：①整体降标高：底层整体在地下布置，地上布置面积与地下布置面积相等；②局部降标高：只是将凝汽器降到地下布置，其地上布置面积要比地下布置面积大[1]。关于常规岛的实际情况，具体内容我们可以参照图1所示：

图1 常规岛系统构成示意图

1.2暖通空调系统的主要参数

蒸汽分配系统以1.2MPa.a和0.45MPa.a两个管网为主，其中，1.2MPa.a管网以120VV或是9SVA管网供给为主。0.45MPa管网设置了两组减压装置007/008VV。凝水收集系统以001BA、001/002PO监测通道为主。常规岛电气系统的构成，则以220VAC不间断电源为主，包括LNQ和LNR两个电源，电源的参数选择为220V直流电源。

1.3SES冷热水系统

SES冷热水系统的运行能够为通风空调机组提供冷源和热源，一般来说，夏天主要提供7-12℃的冷冻水，启动冷水系统；冬天提供70-90℃的热水，为其他厂房提供热源。

图 2冷热水系统流程图

1.4DVM通风系统

DVM通风系统有自动控制和手动控制两种控制模式，自动控制模式下能够接受8.3m消防控制室火警信号，保证整个通风系统的通风。

图 3通风系统流程图

2采暖系统设计要点

2.1汽机房供暖

以散热器为主，暖风机为辅，其中散热器占供暖负荷的60%，暖风机占供暖负荷的40%，要合理的划分供暖系统，辅助房间散热器与暖风机、散热器与热风幕采暖要分开设置。

2.2辅助房间采暖

为了保证辅助房间内工艺设备运行环境温度的符合要求，可以设置散热器采暖系统，蓄电池室以及酸碱库需要全年运行通风系统，在冬季可以适当进行热风补偿，电气设备间如果设备散热量不能满足室内温度要求，则应当设置电热采暖或热风采暖。

3通风系统设计要点

3.1汽机房通风设计要点

通风系统的设计是保证汽机房工作区域环境条件的关键，本文例举了几个核电站的通风方式如表1。

表 1核电站汽机房常见通风方式表

核电站名称厂房布置形式进风方式排风方式

A 地下一层机械进风机械排风

B 全地上布置机械进风自然排风

C 全地上布置自然进风机械排风

D 地下二层机械进风自然排风

E 全地上布置机械进风与自然进风结合机械排风

3.1.1设备散热量估算

汽机房内的汽轮发电机及其辅助设备和汽水管道的表面都会散发一部分热量到室内，同时电缆、照明等也会散发一部分热量，这些热量之和就是汽机房设备的散热量，在进行通风设计的时候，应当对设备散热量进行估算。需要注意的是，在夏季估算的时候应当对散热量进行一定的附加，一般来说附加系数是10%。

3.1.2通风量的确定以及通风方式的选择

室外空气如果没有经过加热及冷却的处理，应当在设备散热量的基础上附加10%，以此就可以计算出在不同温差下的汽机房通风量，如表2。

表 2不同温差下汽机房通风量

温差（℃）汽轮机房除氧间

8 9 10 10 11

通风量（6

10）2.05 1.84 2.3 6.47 5.9

常见的进风方式有三种，分别是自然进风、机械进风，自然与机械结合进风：①自然进风：通过建筑外窗或百叶窗进行进风；②机械进风：通过风机等机械进风设备进风。若凝汽器下卧布置，地下部分采用机械进风方式，在局部降标高布置方式下，地下部分的送风量为总风量20%，在整体降标高布置方式下，地下部分送风量为总风量的40%[2]。

汽机房和除氧间既可以都选择机械排风，也可以都选择自然排风，也可以汽机房选择自然排风，除氧间选择机械排风，这视具体情况而定。为了保证设备的充分散热以及汽机房的充分排风，在地层和中间层可以根据气流方向设置扰动风机，同时可以在一些散热强度大的设备周围设置通风隔栅。

3.2润滑油室以及化学房间的通风设计要点

①常规岛厂房中润滑油室以及润滑油传送间应当采用机械通风方式，每小时的通风换气次数应当≥10次，通风系统应当保证润滑油室及润滑油传送间负压，同时不再循环室内空气；②存放酸碱的储存间、化学药品储存间以及汽水化验站等化学房间的通风设计与常规电厂的通风设计相同，这里不再赘述。

3.3电气房间、辐射监测间等的通风设计要点

电气房间主要有配电间、蓄电池电梯机房等，这些电气房间的通风设计方式与火电厂通风设计方式相同。在消防钢瓶间内应当设置事故通风，其通风量设置应当每小时≥12次，如果钢瓶运行正常，则在房间的上部进行吸风，如果钢瓶发生泄露故障，则应当在房间下部进行吸风。此外，辐射间内如果没有设置外窗，那么其通风换气每小时应当≥2次。

3.4防烟系统布置

①在楼梯间地下部分以及没有外窗的方言楼梯间内设有机械加压送风的防烟设施，有效防止火灾期间烟气的进入，在地上部分采用建筑外窗自然排烟的方式。其中正压送风系统送风机与消防控制系统联动，在火灾期间投入运行。②在有气体灭火消防设施的房间内设置机械排风，配备防烟防火阀门，与消防信号联动，一旦发生火灾，区域内自动关闭通风设施，保证密闭性，之后启动气体灭火，火灾扑灭之后开启通风设施进行排烟。

4空气调节系统设计要点