白鶴灘水電站地下廠房進風網(wǎng)絡(luò)計算及風機匹配.pdf

1、近年來我國的水電站建設(shè)事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，到目前為止水電總裝機容量已經(jīng)突破2.3億千瓦，居世界第一。隨著水電站裝機容量的增大，電站的規(guī)模也相應(yīng)增大，洞室群結(jié)構(gòu)更加復雜，各通風路徑相互連通，氣流參數(shù)和風量分布均相互影響，如白鶴灘水電站。白鶴灘水電站裝機容量達到了1600萬KW，地下洞室群龐大，其左岸地下廠房共設(shè)置了9個進風點，規(guī)劃以進廠交通洞及其延伸洞、2條專用進風洞和一條通風兼安全洞作為進風通道。這些進風通道與室外相通的進風口共有5個（

2、其中進廠交通洞還分出一條進風支洞與室外相通），進風口的高程各不相同，最大相差達到252.75m。各條進風通道還通過圍繞地下廠房的多層排水廊道相互連通，形成了一個復雜的進風通道網(wǎng)絡(luò)。這與地下廠房僅有一條進風通道或各個進風點分別對應(yīng)著獨立的進風道有著很大的不同。表現(xiàn)在：
　?、俑鱾€室外進風口的空氣溫濕度參數(shù)不一致，地下廠房進風點與室外進風口不存在簡單的一一對應(yīng)關(guān)系，即使各進風點的設(shè)計進風量可以通過風機及風閥調(diào)節(jié)至設(shè)定值，但進風網(wǎng)絡(luò)中存

3、在著復雜的風量分配關(guān)系；
　?、谶M風網(wǎng)絡(luò)各通道的風量分配不僅受到阻力特性的影響，還受熱壓的影響，而熱壓由網(wǎng)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)和氣流的溫度決定，氣流溫度又取決于風量和氣流與通道圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，因此，風量分配、圍護結(jié)構(gòu)傳熱、氣流溫度及熱壓分布這幾個物理量之間相互關(guān)聯(lián)、互相耦合；
　?、坌枰獙φ麄€進風網(wǎng)絡(luò)的風量、熱壓以及氣流與圍護結(jié)構(gòu)的熱濕交換進行關(guān)聯(lián)計算，才能正確確定地下廠房各進風點獲得的空氣溫濕度值，進而確定空氣處理設(shè)備和通風機的選

4、型配置與調(diào)節(jié)方案。
　　本文是國家自然科學基金資助面上項目（51178482）“深埋地下水電站熱濕環(huán)境形成機理與節(jié)能調(diào)控”的研究內(nèi)容之一。針對白鶴灘水電站地下廠房進風網(wǎng)絡(luò)，對現(xiàn)有的計算模型進行分析與完善，對多個室外進風口的高程差異造成的空氣參數(shù)不同進行了修正，對全年不同季節(jié)、進風點參數(shù)各異時進風網(wǎng)絡(luò)的風量分配和各通道的氣流參數(shù)變化進行了計算分析，獲得了地下廠房各進風點空氣參數(shù)的動態(tài)變化值，為進一步匹配廠房空氣處理設(shè)備提供了依據(jù)；提

5、出了在風量需求全年季節(jié)性變化時滿足用風區(qū)的設(shè)計風量要求的風機匹配方案。
　　首先提出了對白鶴灘水電站地下洞室群進行網(wǎng)絡(luò)圖化時將地下廠房用風區(qū)風量作為已知的節(jié)點流量形式表現(xiàn)，以確保用風區(qū)始終滿足設(shè)計風量要求，減少了計算方程組中分支流量未知數(shù)的個數(shù)；然后對網(wǎng)絡(luò)中不同室外進風口的空氣溫度值按照實際高程進行了修正。采用MATLAB語言編制程序，計算得出了進風網(wǎng)絡(luò)中逐日平均和不同季節(jié)代表日逐時的風量及熱壓分布情況，以及地下廠房各進風部位的空

6、氣溫度值。
　　接著結(jié)合地下水電站通風網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點，提出了“零壓力節(jié)點”的概念，并給出了基于“零壓力節(jié)點”匹配各氣流路徑通風機動力的方法。結(jié)合白鶴灘水電站實際情況，分析其通風流程設(shè)計，明確了白鶴灘水電站通風網(wǎng)絡(luò)中可設(shè)為零壓力節(jié)點的區(qū)域，再根據(jù)氣流路徑依據(jù)網(wǎng)絡(luò)計算模型的解算結(jié)果得出的各季節(jié)代表日風量及熱壓值，給出了各進風系統(tǒng)上風機的性能參數(shù)。
　　考慮到各用風區(qū)的風量需求的變化情況，匹配風機時采用設(shè)置多臺風機共同作用并采用變