某換流站空調(diào)設(shè)計(jì)案例

XX直流輸電安順換流站空調(diào)設(shè)計(jì)工程概況直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電在送端換流站轉(zhuǎn)換成為直流電，然后經(jīng)輸電線路送至目的地的受端換流站，再將直流電轉(zhuǎn)換成為交流電，最后送至用戶。直流輸電較交流輸電具有輸送距離長(zhǎng)、輸送容量大、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。直流輸電近年來(lái)在我國(guó)得到很大的發(fā)展，在“西電東送”中發(fā)揮著重要作用?！癤X直流輸電工程”是國(guó)家重點(diǎn)工程、“西電東送”重點(diǎn)工程。它西起貴州省安順市，東至廣東省肇慶市。輸電容量為：3000MW，電壓為：±500kV。換流站主要建筑物——閥廳和控制樓的作用就是將交流電轉(zhuǎn)換成為直流電（或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成為交流電）?？刂茦莾?nèi)主要布置控制設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)環(huán)境空氣的溫、濕度均有一定的要求（見(jiàn)下表）；閥廳主要布置交流變直流（或直流變交流）的可控硅整流設(shè)備——換流閥。換流閥在工作時(shí)將產(chǎn)生大量熱量，且換流閥應(yīng)在一定的溫、濕度和潔凈度環(huán)境條件下工作。因此，閥廳和控制樓應(yīng)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)設(shè)計(jì)全站設(shè)極1、極2兩個(gè)閥廳和一個(gè)控制樓，閥廳布置在控制樓兩側(cè)。閥廳和控制樓空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)備及空氣處理設(shè)備均采用風(fēng)冷熱泵屋頂式空調(diào)機(jī)組（制冷制熱空氣處理一體化機(jī)組）。該空調(diào)機(jī)組由壓縮冷凝段、回風(fēng)機(jī)段、排風(fēng)新風(fēng)段、初效過(guò)濾段、蒸發(fā)加熱加濕段、送風(fēng)機(jī)段、均流段、中效過(guò)濾段、消聲段、送風(fēng)段組成。經(jīng)處理后的空氣由風(fēng)管送入各空調(diào)房間內(nèi)。各系統(tǒng)均采用一次回風(fēng)系統(tǒng)。閥廳空調(diào)極1廳和極2廳的長(zhǎng)×寬×高均為：53.75m×27.50m×22.00m，建筑面積均為：1478.13m2，體積均為：32518.75m3。閥廳設(shè)置空調(diào)的目的：一是為了滿足閥廳在運(yùn)行時(shí)的室內(nèi)設(shè)計(jì)空氣參數(shù)及潔凈度的要求；二是當(dāng)某閥廳發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)將閥廳內(nèi)的空氣溫度從近50℃的高溫降至符合衛(wèi)生條件的溫、濕度，確保檢修維護(hù)工作人員及時(shí)進(jìn)入閥廳進(jìn)行檢修。每個(gè)閥廳設(shè)置一套獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)均為全年運(yùn)行。每個(gè)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組設(shè)100％的備用，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，備用機(jī)組自動(dòng)投入運(yùn)行。在正常情況下，互為備用的兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行15天后進(jìn)行自動(dòng)切換，以保證設(shè)備的均勻磨損。每個(gè)閥廳空調(diào)機(jī)組的制冷量：230kW，制熱量：280kW，輔助電加熱量：54kW,處理風(fēng)量：30000m3/h?？照{(diào)機(jī)組室外露天布置。由于閥廳空調(diào)的目的主要是維持換流閥的環(huán)境溫、濕度，因此，風(fēng)系統(tǒng)采用下送上回的氣流組織形式，送風(fēng)口設(shè)在換流閥正下方的地面上，直接對(duì)換流閥吹冷風(fēng)；回風(fēng)口設(shè)在房間上部，以便于及時(shí)、順利帶走換流閥散發(fā)出的熱量。空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量大于回風(fēng)量，室內(nèi)維持20~50Pa的微正壓，防止室外的灰塵滲入。在過(guò)渡季節(jié)，為了節(jié)約能源，空調(diào)系統(tǒng)大量使用新風(fēng)。由溫濕度傳感器測(cè)量新風(fēng)入口處的室外空氣溫濕度來(lái)控制排風(fēng)閥、新風(fēng)閥和混合閥的開(kāi)度。使得新風(fēng)比隨室外溫濕度的變化在10~100%范圍內(nèi)變化?？刂茦强照{(diào)全站共設(shè)一個(gè)控制樓，布置在兩個(gè)閥廳之間?？刂茦枪灿卸樱硬贾糜羞\(yùn)行控制室、站用控制保護(hù)設(shè)備室、極1、極2控制保護(hù)設(shè)備室、綜合通信機(jī)房及值班室、會(huì)議室、辦公室、資料室、備餐室，一層布置有中、低壓交流配電室、充電機(jī)室、蓄電池室?？刂茦强照{(diào)機(jī)組的制冷量：330kW，制熱量：350kW,輔助電加熱量：81kW，處理風(fēng)量：40000m3/h。空調(diào)機(jī)組室外露天布置?？刂茦莾?nèi)設(shè)有不同功能的多種房間，各房間要求的空氣參數(shù)不一致，一些房間有精度要求，一些沒(méi)有。因此，被控參數(shù)只能取最重要的房間的參數(shù)，其他房間僅監(jiān)測(cè)其溫、濕度?？照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用上送上回的氣流組織形式，送風(fēng)口（散流器）和回風(fēng)口均設(shè)在房間上部或吊頂處。對(duì)于有通風(fēng)要求的房間（如蓄電池室和充電室），空調(diào)系統(tǒng)只設(shè)送風(fēng)口，另設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)將室可能產(chǎn)生的有害氣體直接排至室外。排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)采用防爆軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)與電機(jī)直接連接。在過(guò)渡季節(jié)，為了節(jié)約能源，空調(diào)系統(tǒng)大量使用新風(fēng)。由溫度傳感器測(cè)量新風(fēng)入口處的室外空氣溫濕度來(lái)控制排風(fēng)閥、新風(fēng)閥和混合閥的開(kāi)度。使得新風(fēng)比隨室外溫濕度的變化在10~100%范圍內(nèi)變化。防火排煙防火在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)送、回風(fēng)總管穿越機(jī)房樓板或隔墻或防火墻處均設(shè)置了防火閥，并與換流站消防控制系統(tǒng)及空氣處理機(jī)組連鎖。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防控制系統(tǒng)（或防火閥的易熔片）控制關(guān)閉防火閥，同時(shí)連鎖關(guān)閉空氣處理機(jī)組。及時(shí)切斷房間之間的聯(lián)系，防止火災(zāi)蔓延。排煙與高層民用建筑不同的是，電廠和變電站的排煙是在當(dāng)火災(zāi)被撲滅并確認(rèn)不會(huì)復(fù)燃的情況下進(jìn)行的。這是因?yàn)榕艧煹哪康牟灰粯?。高層民用建筑排煙是在火?zāi)初期以疏散人員為目的的，當(dāng)排煙溫度達(dá)到280℃時(shí)，排煙系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉，這時(shí)的主要任務(wù)就由救人轉(zhuǎn)為救火；電廠發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不存在疏散人員的問(wèn)題，工作人員均在各自的崗位上工作，他們對(duì)自己的工作環(huán)境非常熟悉，對(duì)疏散通道非常熟悉。更重要的是，如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)，他們的任務(wù)是按照火災(zāi)預(yù)案進(jìn)行滅火和保護(hù)電力設(shè)備，而不是馬上疏散。電廠和變電站的排煙是為了在滅火后迅速排出室內(nèi)有害氣體，為災(zāi)后盡快恢復(fù)生產(chǎn)為目的的。本工程各排煙系統(tǒng)均利用空調(diào)系統(tǒng)兼做排煙系統(tǒng)。排煙在火災(zāi)后進(jìn)行。當(dāng)火災(zāi)被撲滅并確認(rèn)不會(huì)復(fù)燃的情況下，在消防控制中心（或消防控制盤(pán)上）手動(dòng)開(kāi)啟排煙模式。自動(dòng)打開(kāi)防火閥，啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行排煙。排煙狀態(tài)下，空調(diào)機(jī)組內(nèi)的混合閥將關(guān)閉，新風(fēng)閥和排風(fēng)閥將打開(kāi)，送風(fēng)機(jī)將室外新鮮空氣送至室內(nèi)；回風(fēng)機(jī)將室內(nèi)煙氣排至室外。自動(dòng)控制閥廳和控制樓空調(diào)系統(tǒng)均設(shè)置分布智能自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)與主控制系統(tǒng)組成整體，以監(jiān)督各空調(diào)系統(tǒng)。主控制系統(tǒng)與換流站的SCADA系統(tǒng)聯(lián)合成一體，并且所有的控制變量具有報(bào)警能力?？刂葡到y(tǒng)具有如下功能：1自動(dòng)切換運(yùn)行和備用機(jī)組，保證設(shè)備的均勻磨損和備用機(jī)組的自動(dòng)投入。2機(jī)組能在中央計(jì)算機(jī)和就地控制盤(pán)上進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以維持室內(nèi)溫、濕要求。能在中央計(jì)算機(jī)上顯示運(yùn)行模式。能在中央計(jì)算機(jī)上顯示重要參數(shù)，如溫度和相對(duì)濕度等。3當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防控制系統(tǒng)或防火閥的易熔片自動(dòng)關(guān)閉防火閥，同時(shí)連鎖關(guān)閉空氣處理機(jī)組。4控制盤(pán)上能顯示送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)和防火閥的開(kāi)啟狀態(tài)及控制其開(kāi)關(guān)，并能進(jìn)行故障報(bào)警。主要設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)本工程的空調(diào)的主要設(shè)備——空調(diào)機(jī)組采用風(fēng)冷熱泵屋頂式空調(diào)機(jī)組，這是因?yàn)椋?換流站的主要設(shè)備——交、直流換流閥采用水冷卻方式，因此水源是可靠的。但換流閥用冷卻水水質(zhì)要求嚴(yán)格，幾乎為純凈水。如果采用該水作為空調(diào)冷卻水，費(fèi)用太高。另外，水本身的價(jià)格也較高，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用太高；如果用未處理的水，水質(zhì)太差，不能作為空調(diào)用水。2為了節(jié)約投資，沒(méi)有單獨(dú)的空調(diào)設(shè)備房間；3室外為變壓器、高壓電纜等電氣設(shè)備，如果采用水冷卻，冷卻塔的水蒸汽將帶來(lái)安全隱患。設(shè)備選型設(shè)備選型的特殊性安順換流站的海拔為1430米，屬高海拔地區(qū)。通風(fēng)空調(diào)設(shè)備選型時(shí)，