柴油发电机房的暖通设计措施探讨

1、    柴油发电机房的暖通设计措施探讨    张宝天摘 要：通过分析柴油发电机组散热量组成，结合风量计算公式，探讨柴油发电机房的通风措施；结合环境、消防等要求，探讨柴油发电机房的布置和降噪、采暖措施。关键词：柴油发电机 发电效率 冷却排风电力供应是现代化社会生产和工业发展的动力先驱，针对经济快速发展和电力紧缺之间的矛盾，柴油发电机组以其方便、灵活、可靠性高的特點而被广泛应用。在大型建筑中往往均配备柴油发电机组作为备用电源。为保证机组的稳定运行，减少其环境污染，在柴油发电机房（简称机房）暖通设计过程中应采取针对性的技术措施。柴油发电机组简介柴油发电机组是一

2、种内燃发电机组，通过压燃式内燃机使柴油燃烧的热能转变为机械功，并带动发电机发电，由柴油机、发电机和控制系统组成。机组运行过程除产生机械功外，其自身冷却系统有风冷和水冷之分，风冷机组在发电机机头装有气-水换热器和排气扇，是本文探讨的型式。由于燃烧时柴油与空气无法均匀混合，运行时还会产生一定量的有害气体。此外机组运行时还会产生噪声、振动、电磁干扰等排放物。机房的温度对发电机的效率有很大影响，有关资料提出，室温40以上时，每上升11，发电机的功率下降2%。机组运行时，室内温度和相对湿度应符合机组样本及有关电气规范的要求，一般夏季温度应不大于35，相对湿度应不大于75%。柴油发电机房的布置柴油发电机房

3、一般宜布置在建筑首层，但常因首层售价较高，实施中常很难与业主共同划出合适的空间，此外，机组运行时产生的噪音、空气污染等也增加了在首层布置时困难。根据相关规范规定也可布置在地下室内。机房位置应贴邻建筑外墙以便于布置风井，靠近变电所以便于配电接线，并且尽量不靠近给排水设施较多的房间，更不应布置在用水房间的下方。机房可由柴油发电机室、储油间、进风竖井、排风竖井、烟囱竖井、油路系统、冷却系统等组成。柴油发电机房的通风根据有关资料介绍，柴油发电机组的发电效率约为30%46%，其余转化为热量。柴油发电机组的散热量如图一所示：图中q1为柴油机的排烟热量，q2为机组的冷却系统散热量，q3为机身以辐射和对流形式

4、放散到室内的热量。各部分热量均应结合柴油发电机组样本提供的参数进行计算，或参考有关公式。据相关资料介绍，以12001800kw的大型发电机组为例，以总燃油热计，q1约占机组30%35%，q2约占20%25%，q3约占6%8%。不同厂家、不同功率级别的机组之间差别较大。按通风的作用，柴油发电机房的送风主要分为：补充机组燃烧所需空气量l1、提供机组冷却系统所需空气量l2、消除机组散入室内的热量所需空气量l3、消除机房内的有害物所需空气量l4、补充储油间排除污浊空气的通风量l5等。各部分空气量如图二所示：送风量可按如下方式计算：l1应根据厂家样本取值，资料不足的情况下可按7m3/（kw h），或1k

5、g/h燃油按20m3/kg计算燃烧空气量；l2与机组散热器特性参数有关，一般均应根据柴发厂家样本取值；式中 l3为消除室内机组散热所需空气量（m3/h）；q3为机组散热量（kw）；cp为空气比热容1.01kj/（kg ）；为空气密度1.2kg/m3；tn为室内设计空气温度（）；tw为室外通风计算温度（）；式中 g为室内有害物散发量（mg/h）；n为柴油机额定功率（kw）；k1为气缸系数mg/（kw h）；k2为油箱系数mg/（kw h）；l4为消除机房内有害物所需送风量（m3/h）；cy为机房内有害物最大允许浓度（mg/m3）；cj为大气中有害物浓度（mg/m3）。根据相关资料，当机房内排烟管

6、架空敷设时，l4常按1420m3/（kw h）简算。储油间通风量l5可按换气次数不小于5次/h计算。柴油发电机房的总送风量、排风量分析：空气进入机房后，一部分进入柴油发电机进气口作为燃烧空气参与柴油机运行后变为高温烟气经排烟管排出，一部分经柴油发电机散热器换热后由机头排气扇排入专用风井，其余补充室内其他局部排风（储油间排风、室内余热排风、室内污染物排风）。送风量中，l1经柴油发电机利用后，经排烟管排至室外高处；l2经专用排风井排至室外；l3、l4、l5经排风机排至室外。需要注意的时，l2直接排入室内会因其热量大、温度高使得l3不得不增大数倍，室内温度难以控制，排风系统难以实施，因此应将l2引入

7、专用风井内。当l3、l4两者均小于冷却排风量l2时，l3、l4吸收室内余热后会由l2经散热器继续换热并由机头风扇排入专用冷却风井，而不必再设排风机排出，这时l2包含了消除室内余热的功能。为使机房内处于负压状态，当采用风机排风时，l3、l4、l5的排风量均取送风量的1.051.1倍。由于室内负压，可采用自然进风、机械排风的方式，并设送风井、冷却排风井、排烟气井、平时排风井。但在机组风机的风压限制下，风井风速、百叶风速宜降低并由计算确定，有的资料取百叶面风速1m/s，风井风速2m/s。柴油发电机房的降噪、采暖柴发机房应充分考虑降噪措施，在机房布置时，不宜将其布置在主立面或面向人员活动密集区的位置。

8、降噪措施主要包括选择噪音小的环保机组；建筑吸声、隔声；通风消声；燃烧废气消声；机组隔振等。机房内噪声主要为中、高频噪声，故可在进、排风井内贴吸声玻璃棉，在风管上设置阻抗复合式消声器。值得注意的是，由于机组机头排气扇风压较小，在一些条件有限的噪声改造项目中，应根据设备参数确定是否需在冷却通风竖井外加设接力风机。北方冬季机房内应有值班采暖。根据防火要求，目前柴油发电机房内有时设有自动喷水灭火系统，且常为湿式系统，此时更应采取必要的采暖措施保证消防设施安全。在机房的进风、排风系统上，宜设置不运行时自动关闭的电动阀门，以避免冷风损失。有人停留的控制室等宜单独设置，以便于独立控制室内空气参数。参考文献：1马最良，姚杨，民用建筑空调设计（第二版），化学工业出版社，20102项硼中，梁庆庆，张伟伟，大型柴油发电机房通风问题探讨，暖通空调，2013，43（4）：41-43endprint科学与财富2017