印度尼西亞工業園自備電廠主廠房通風空調除塵設計

文／熊照雪 中國電建集團江西省電力設計院有限公司 江西南昌 330096

1.工程概況

該工程為1×20MW+12×135MW+4×380MW 發電機組，給江蘇德龍巨盾鎳業工業園供電，位于印度尼西亞中蘇拉威西島。本文以其中一臺20MW 發電機組的主廠房為例，介紹印尼自備電廠主廠房的通風空調及輸煤系統除塵的設計方法。設計依據為設計合同、地勘、氣象等外部設計資料、總平面布置圖、中國國家標準規范及行業標準規范、污染物排放執行標準為印尼當地政府所提供的排放要求。本工程中暖通空調專業的設計內容是新建廠房內的通風、空調以及除塵，主要包括主廠房通風與空調，本期輸煤系統通風除塵，輔助及附屬建筑物通風與空調。本工程于2022年已竣工，投入運行后使用效果反饋良好。

2.設計參數

2.1 室外設計參數

本工程所在的地區為熱帶季風氣候，一年內大部分月份有較多降水，旱季短暫。該地區處于赤道無風帶，風速較小，根據當地氣象資料得知，最低平均氣溫可達到22.2℃ ，最高平均氣溫可達到33.4℃，年平均氣溫可達到26.8℃。最熱月平均相對濕度可達到93.5%，最小月平均相對濕度可達到55.7%，年平均相對濕度可達到80.3%。

2.2 室內設計參數

該自備電廠的主廠房的室內設計參數依據《發電廠供暖通風與空氣調節設計規范》（DL/T5035-2016）[1]的不同功能的房間要求，各參數的取值詳見表1。

表1 室內設計參數

3.主廠房通風空調設計

3.1 汽機房通風

本工程除氧間及鍋爐房敞開布置，汽機房封閉布置，因此僅在汽機房中進行通風系統設計。汽輪機房采用建筑外窗自然進風、屋頂百葉窗自然排風的通風方式。室外空氣經過汽機房底層、中間層、運轉層建筑側窗及底層大門送入室內，空氣吸收室內工藝設備和管道散發的熱量和濕量后，從布置在汽機房屋面的屋頂百葉窗排至室外。單臺機組散熱量為0.3MW，通風室外計算溫度取干球溫度36℃，排風溫度為41℃，汽機房排除余熱所需要的通風量計算結果是21.3×104kg/h。單臺機組汽機房通風計算結果詳見表2。

表2 單臺機組汽機房通風計算結果表

3.2 集控室及電子設備間通風空調

3.2.1 設計原則

為了保證各種儀器、儀表及控制設備有效運行，在室內設置空調系統，來控制室內的溫度、濕度，使得這些工業房間的空氣參數滿足要求，以實現發電廠的安全、穩定、正常運行。各建筑物空調房間均采用風冷分體式空調降溫或者多聯機空調加新風系統，非空調房間采用軸流風機平時通風排除室內余熱。

3.2.2 空調范圍

主廠房需要設置空調的房間有：集控室、電子設備間、會議/交接班室、蓄電池室、出線小室、高低壓配電間等。各房間室內空調冷熱負荷估算值見表3。

表3 空調冷熱負荷估算表

3.2.3 空調系統

集控室和電子設備間的空調均采用多聯機空調，空調機根據房間的功能不同，考慮50%部分負荷備用。室內選擇環繞型出風天井式室內機，室外選擇直流變頻多聯空調機組（外機）。每個房間設計2 套多聯機空調，每套空調冷負荷均為房間冷負荷的50%。室內機均勻布置，室內氣流組織穩定。每臺空調室外機對應連接多臺空調室內機?？照{室內機設置在室內吊頂處，空調室外機放置在對應空調房間外側。

為滿足空調房間運行人員的衛生要求，給集控室區域的空調系統配置新風換氣機組，新風量保證不小于每小時每個人30m3的新鮮空氣量。新風機組設置在過道上空，連接新風管道通過風口給各房間送入室外新風。集中控制室及電子設備間、會議室通風空調設計見圖1。

圖1 集中控制室及電子設備間、會議室通風空調平面圖

3.2.4 空調及通風系統的防火排煙

空調系統和消防系統連鎖運行，當發生火災時自動切斷空調系統的電源、關閉相應風管上的防火閥，停止運行空調系統，保證順利進行消防滅火。

集控室、電子設備間設置火災事故后排風系統，選擇的軸流風機的風量時，計算事故后通風量的換氣次數不小于每小時6 次。軸流風機平時不開啟，滅火后開啟排除室內煙氣。

3.2.5 會議/交接班室空調

會議/交接班室供工作人員開會、交接班使用，設置風冷分體式柜式空調機或壁掛式空調機，保證房間內的溫度及濕度負荷人體熱舒適的要求，冷凝水管就近排至室外。

3.3 主廠房其它房間通風空調

3.3.1 加藥間

藥品庫、加藥間內存放化學藥品，為了排除藥品揮發出來的氣體，設置機械通風裝置，采用自然進風、機械排風方式，選擇防腐型軸流風機，通風量計算采用換氣次數不小于每小時15 次。風機平時開啟運行排氣。通風系統使用防爆風機，風機與電機直聯。

3.3.2 高低壓電氣配電間

高低壓配電間內放置的電氣設備會產生大量余熱，且門窗平時關閉，不可開啟。故設置自然進風、軸流風機機械排風的事故后通風系統，事故排風機也可以平時通風使用。由于全年配電間內散熱量大，考慮室內設置單冷型分體式空調機全年供冷，用于排除室內電氣盤柜或干變等設備散發的熱量，維持室內一定的溫度值。選擇軸流風機型號時，計算事故后通風量采用換氣次數不小于每小時12次。平時軸流風機正常運行，火災時切斷電源及時關閉，滅火后繼續運行。

3.3.3 蓄電池室

蓄電池室中采用1 套機械通風系統，平時運行兼事故時運行。排除室內的氫氣等有害氣體，計算總通風量按換氣次數不小于6 次每小時。通風系統考慮防爆，風機與電機直接連接。考慮蓄電池工作狀態及使用壽命受室內溫度變化影響較大，蓄電池內設置防爆分體式空調。蓄電池室內的風管與軸流風機連接，采用上部吸風口吸收氫氣，且吸風口頂端距離天花板不大于0.1m，使得密度小于空氣的氫氣能快速從風口吸入并排出室外。蓄電池室通風空調設計見圖2。

圖2 蓄電池室通風空調平面圖

3.3.4 出線小室

出線小室設于汽機房0.00 米層，設有事故后排風機，事故排風機也可以作平時通風用，風機選型時，計算通風量時采用換氣次數不小于12 次小時。

出線小室設置風冷柜式分體單冷空調機作為炎熱季節降溫裝置。降溫通風系統維持室內一定的溫度值。

4.煤倉間通風除塵設計

輸煤系統根據《發電廠供暖通風與空氣調節設計規范》（DL/T5035-2016）[1]及《工業供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2015）[2]的規定。工作場所空氣中含塵濃度總塵不超過4mg/m3，呼塵不超過2.5mg/m3，除塵系統向外排放濃度不超過60mg/m3。輸煤系統的各轉運站和煤倉間皮帶層原煤斗等各主要產塵點，均設置除塵器等相關設備。除塵設備采用扁布袋式除塵器。不另設置微霧抑塵系統。

4.1 煤倉間原煤斗除塵

煤倉間共有3 個原煤斗。煤倉間每個煤斗處設置1 臺庫頂式布袋除塵器，每臺除塵器處理風量為3284m3/h。除塵器兼做排除煤斗中可能存在的有害氣體，共計3 臺除塵器。除塵設備與輸煤系統原煤斗對應的犁煤裝置聯鎖運行，在輸煤設備啟動運行前3 分鐘除塵裝置投入運行，輸煤設備停止運行后繼續運行5 分鐘。除塵裝置自動控制接入輸煤系統集中控制系統（即可就地或遠程操控）。除塵器考慮嚴格的防爆及消防措施。煤倉間皮帶層除塵系統設計見圖3。

圖3 煤倉間皮帶層除塵平面圖

4.2 煤倉間轉運站除塵系統

轉運站除塵器的設置原則上與輸煤皮帶對應，即每路皮帶單獨設置一套除塵系統，以保證除塵效果。除塵器風機采用防爆電機。除塵器采用扁布袋除塵器。輸煤系統的灰塵從吸塵管進入扁布袋除塵器，通過除塵器凈化后，再從排風管排至室外，以保證室內工作的潔凈度滿足要求。

4.3 輸煤系統除塵設施匯總

表4 本工程輸煤系統除塵設施規格數量

5.防火防爆設計

對于設置火災自動報警系統房間的通風和空調設備與消防控制設備聯動控制?；馂膱缶?，自動切斷通風和空調設備的電源，關閉相應風管防火閥，并向消防控制中心反饋信號，通風和空調設備停止運行，保證消防滅火順利進行[3]。

在蓄電池室等可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險氣體的建筑物中設置事故通風裝置，分別在室內、室外便于操作的地點設置電器開關。蓄電池室的通風設備采用防爆軸流風機。

煤倉間每個煤斗處設置一臺布袋除塵器，兼做排除煤斗中可能存在的有害氣體。在散發粉塵、可燃性氣體房間的通風系統采用防爆軸流風機，風機與電機直接連接。

6.設計總結

（1）印尼工業園區的自備電廠供電量與工業需求相適應，廠房結構緊湊，房間功能區各有特點且分布較分散，且全年室外氣溫較高，不需要供暖，多采用單冷型分體空調和多聯機空調相結合的辦法來設計空調系統。集中控制室、電子設備間設置多聯機空調系統加新風系統，維持室內的溫濕度。部分散熱量較大房間設置分體式單冷空調器降溫。

（2）通風系統根據工藝要求選擇換氣次數計算，取事故風量和平時風量的較大值來選擇軸流風機。汽機房設置自然進風、自然排風的通風方式，用于排除設備散熱、散濕量。廠用配電室等設置機械通風，其他生產輔助與附屬建筑根據要求設置自然進風、機械排風的通風方式。有特殊要求的房間選擇特殊的風機，如加藥間選用防腐風機，蓄電池室選用防爆風機。

（3）除塵系統根據皮帶的帶寬及帶速確定除塵風量計算值，從而選擇除塵器。煤倉間多采用庫頂式布袋除塵器，其數量與原煤斗數量一致。煤倉間轉運站多采用扁布袋除塵器，其數量與皮帶數量一致。除塵器的布置應結合皮帶機或者原煤斗的位置調整，使得室內空間布局不影響工藝設備運行。

（4）部分房間如蓄電池室等需要考慮防火防爆設計，故采用防爆空調和防爆風機，且與電機直連，當火災發生時應切斷電源，立即關閉風機和空調。

（5）本工程工業園自備電廠正常生產后，空調系統、通風系統、除塵系統穩定運行，各房間室內的溫度、濕度、潔凈度均達標，符合工藝要求，且效果良好。