浅谈大型火电厂空冷 PC 配电室通风系统改造

引言

内蒙古XX发电有限责任公司现有两台 660MW空冷机组。每个空冷PC配电室内有八段空冷PC控制柜，两段MCC控制柜，空冷风机变频器 56 个和 5 台空冷干式变。在夏季温度升高时，配电室内过高的温度会增加变配电设备的故障发生概率。由于原配电室内 10 台工业空调已经不能达到正常降低温度的效果，空调的维护和更换费用较高，且不利于节能环保，所以现对空冷PC配电室进行通风改造，利用增加轴流风机和给风孔，加强配电室内空气流通，起到降低配电室温度的作用，减少运行成本。其次XX电厂厂址位于北方地区，室外温度长年低于设备运行温度，且空气较为干燥，增加通风量可以起到良好的降温效果。但空气中粉尘较多，需在给风孔处做防尘处理。冬天室外温度较低，需考虑到防低温处理。

1、空冷配电室热源分析

内蒙古 XX 电厂空冷配电室主要热源有两个。一是每个配电室内有 56 台160KW 的变频器。及 5 台 1800KVA 干式变。

1.1 变频器发热量

查阅变频器相关资料的表 2-1。

表 2-1：变频器发热量数据表

变频器的损耗按 3% 计算，单台最大容量 160KW，变频室内总发热量为：160×3%×56=268.8KW. 。

1.2 干式变发热量

干式变压器的损耗为：（） ×8=164.48 。实际干式变压器运行温度要大于额定温度，所以损耗也要大于计算值。变频器和干式变的总损耗为。则总的通风量要求为 316.24×4.56=1442.1m³/min. 。

2、效益计算

原配电室所装空调的制冷量为 25KW，需要将 316.24kw 的热量排出。按每年 5500 个用电小时计算，用电量约为 25×5500×10=137.5 万度。若每度电按 0.3元计算，每年 2 个空冷配电室约花费 137.5×0.3×2=82 万元左右。由于实际运行中有冬夏季之分，实际配电室温度控制也不长年维持在 10^∘C 左右，总的花费效益应该小于计算值。但是由于工业空调日常维护和零部件的修理和更换也会消耗掉大量的成本和预算，所以我们针对北方天气的特点对配电室控温方案提出改造。

3、配电室通风改造

本次改造主要针对 XX 电厂 1、2 号机组空冷 PC 配电室通风设备进行改造。整体对 PC 配电室墙壁进行改造，加装轴流风机和风管，集中增大热源通风，将工业空调替换不用。在与施工单位共同协商施工规程后，完成工程所需的安全措施，并对改造后效果进行验收。

3.1 设备材料

轴流风机、镀锌铁皮风道、软连接、方变圆、吊装减震、防雨弯头，防雨百叶，角铁圆法兰及安装辅材。以 1 号机组为例，具体材料见表 4-1。

表 4-1：1 号机组排风风管所需材料和参数

全压（Pt）是指其静压和动压之和。

4、结构布局

4.1 墙体改造

墙体改造加装排风风管后，PC 配电室主要空气流通效果明显，为增强变压器内部热空气流动速度，降低变压器线圈温度，在变压器正面上部开孔与风管连接，热气排除变压器箱体；在变压器北背面下部开 600^*300 孔为冷空气进入入口，加速变压器内部空气循环，并在孔部加装铁丝网，防止小动物及异物进入变压器。

4.2 电源布置

轴流风机电源整体运用原配电室内原工业空调 380V 电源，并办理好设备移动手续方可接送电源。

5、结果论证

一般情况下我们对于配电室的换气要求来选择轴流风机的型号和台数。计算换气总量的方法，是根据场所的不同，每小时换几次来计算的，就是说从室内换气次数求出所需风机台由于配电室长×宽×高×换气次数÷设置风机台数风机换气风量。所以在选定的风机风量系列数中选大于以上计算所得“风机换气风量”的其中一项。从经济角度考虑，选大于“风机换气风量”中最小的即可。

6.1 轴流风机参数意义

主要性能参数简介：要了解风机的性能，必须正确掌握通风机的主要性能参数的含义。

1、风量：风量是指在单位时间内流动的空气量。如果没有分流和漏风，则该参数在整个过程中为一常数。采用公式制度时，其单位一般用 m3/min （立方米/分种）。

2、静压、动压和全压：在离心风机中，空气先进入叶轮的中央区，然后在离心的推动下，空气将流到叶轮的外缘，然后气流通过叶片到达蜗壳内，将一部分动压转化为静压，并通过出口排出。在管道中，不可压缩性流体的运动服从伯努力原理，即除去摩擦耗损和在风管变载面处所形成的涡流的耗损外，流体所具有的三种形式的能量，即总能、势能、动能的总和将保持恒定。

静压（Ps）是指单位表面面积上承受各个方向上的力，它与速度的力无关。

动压（Pd）是指风机出口载面上气体动能所代表的压力。

空冷变的宽为 1.5m ，高为 2.4m ，长为 3m 。假设有一台 2.2kw 的轴流风机为其换气，那么根据公式我们可的到如下数据。

换气总风量： 1.5×2.4×3=10.8m³/min 送风量：流量 ÷ 风速 ÷3600=150000÷12÷3600=20.8m³/min 换气次数：送风量÷换气总风量次实际功率： 2.2×0.56=1.23kw 换热效率为： 7.9×2=2.46kw 单机热效率：单机换热完成时间： 20.56÷2.46=10min