浅谈火电厂集控中心空调系统的优化设计
发表时间：2014-12-24T14:07:19.873Z 来源：《防护工程》2014年第9期供稿作者：江声
[导读] 集控中心是整个火力发电厂的“大脑”，控制着整个发电厂的分散控制系统以及其他系统。

江声
中建中环工程有限公司江苏省南京市 210008
[摘要]随着火力发电事业的发展，火电厂逐渐实现了由集散式控制系统控制电厂日常运行的生产方式，因此集中控制中心便成为火电厂的关键单元。

为实现对电厂生产的全方位控制，集中控制中心室内装有大量的电气配电设备、热控仪表以及电子元件，并且配备了控制操作人员。

在尽可能保证节能减排的基础上，确保集控中心室内环境满足设备运行温、湿度要求，同时满足工作人员舒适性要求，是集控中心空调系统的主要目标，因此有必要研究集控中心空调系统的优化设计。

[关键词]火电厂集控中心；空调系统；优化设计
引言
集控中心是整个火力发电厂的“大脑”，控制着整个发电厂的分散控制系统以及其他系统，是确保电厂生产能够顺利进行以及的关键所在，甚至关系到电网的安全稳定，因此集控中心务必要保持良好的工作状态。

众所周知，集控中心内的热控仪表设备对工作环境温度、湿度均有较高的要求，过高或过低的环境温湿度都会对热控仪表设备造成损害；人们对工作环境中的空气品质也越来越关注，因此空调系统对集控中心来说至关重要。

一、火电厂集控中心概述
火力发电厂的集控中心主要布置有热控电子设备间、单元控制室、电气设备间及办公室等。

通常情况下，电子设备间内的设备主要由精密电子元件构成，其对工作环境的要求也较高，这使得电子设备间和继电器的室内环境必须要满足室内设备对温湿度的要求。

采用空调系统是维持集控中心环境温度稳定的主要措施。

然而电厂在设计集控中心的空调系统时不能只考虑空调的制冷或者制热效果，还要考虑到空调系统的耗能、人机协调等问题，从而减少火电厂空调系统运行成本，确保经济效益。

对此，本文结合了某火力发电厂的工程实例，对该电厂集控中心的空调系统进行了优化设计。

二、改造工程简介以及空调系统设计标准分析
该火力发电厂位于华东地区，是典型的温带季风气候，电厂新建集控中心内布置有电子设备间、单元控制室、电气配电间及办公类用房等房间。

在对该控制中心的空调系统进行设计之前，设计者分别调查了该集控中心全年室内外环境参数、空调系统预计负荷等，研究探讨了空调系统设计应该遵循的工作标准。

（一）环境参数调查以及空调预计负荷计算
该集控中心室内的环境参数如下：
表1 集控中心室内空气计算参数
（二）集控中心空调原方案的主要设计原则
集控中心设风冷屋顶式恒温恒湿空调机组处理空气，选用电加热器作为加热的主要手段，既可作为夏季再热的热源，又可作为冬季加热热源。

要考虑到冬季通风温差的确定，采用定风量系统确保送风温度保持在40摄氏度以下。

集控中心所有房间空调系统的新风量应该要保证不小于30m3/h?人的新鲜空气，并且要大于总送风量的10%，同时新风量要能够确保室内维持正压。

空调系统的新风由一台新风过滤机组供给。

空调系统的气流组织设计要科学合理，要确保新风能够均匀分布到工作区域中，并且要将回风口设置在污染物较多的区域。

集控中心电子设备间、继电器室、单元控制室、工程师室和配电室等均设独立的机械排烟系统。

三、该电厂集控中心空调系统的优化设计
（一）集控中心空调系统分析
在施工图设计阶段，设计人员对室内热量来源以及空调预计承受的负荷进行了计算分析。

通常情况下，集控室内的热量主要来源于以下几个方面，具体可参见表2的分析：
表2 集控中心日常热量分析与计算原则
考虑新风量
从上表的分析中看出，电厂集控中心设备间在日常工作中主要的热量来源时电控设备元件在征程运行过程中所散发的热量。

因此在设计空调系统时尤其要注意对区分不同类型房间的针对新设计。

电控设备间及继电器室对环境温湿度均有较高的精度要求，其空调型式保持选用原方案选择的风冷屋顶式恒温恒湿空调机组，仅根据冷热负荷调整空调机组容量，不另作其他优化设计。

单元控制室等集控中心其他房间空调系统的温度、湿度控制精度都不需要像电子设备间那么高，虽然热泵供热技术在温度控制精度上
有一些困难，但对于火力发电厂单元控制室来讲，这样的精度是可以接受的。

因此在此类房间空调系统的详细设计过程中，有优化的可能。

（二）空调系统的优化设计
（1）空调系统的选型优化
根据上文分析，单元控制室等房间温湿度没有较高的精度控制要求。

风冷热泵屋顶式空调机可以将各功能模块按设计需要灵活地组合起来，可选择降温去湿的空气冷却段、过滤段、加湿段、加压段等模块。

此空调系统适合没有设集中供冷的场所，所以在该电厂的单元控制室中使用风冷热泵屋顶式空调机是较为适宜的。

（2）空调子系统的组成和优化
该电厂单元控制室等房间的空调系统由风系统、加湿水系统、防火排烟系统以及控制系统等子系统组成。

第一，空调风系统。

该空调系统的风系统使用空气处理机组对系统空气进行处理，以确保空气系统的质量符合环境使用要求。

空调系统由空气冷却加热段对夏季空气进行制冷以或对冬季空气进行加热。

同时，空调风系统采用上送上回的气流组织方式，保证了空气能够均匀分布在单元控制室等各房间，提高了空调的制冷制暖效果。

单元控制室等房间需要补给新风，屋顶式空调机组风系统中设置的新风口可以提供各空调房间所需的新风量。

空调风系统设置回风风机，回风和新风阀实行比例调节控制，这样能够按设计需要控制回风量。

第二，空调加湿水系统。

该空调系统使用生活自来水通过高压喷雾的方式对空气进行加湿。

结语：
集控中心是火力发电厂的重要单元，且中心工作人员较多，设备元件复杂，因此集控中心对工作环境有较高要求。

空调系统作为改善集控中心工作环境的主要系统，对其进行优化设计一直以来都是众多设计工作者关注的焦点。

本文在概述火电厂集控中心以及分析集控中心空调系统设计标准的基础上，通过对空调系统进行了优化设计的描述，为集控中心建设工作提供了一种思路作为参考。