Anwendung der Läuferentfeuchtung im Wasserkraftwerk Sanbanxi

Anwendung der Läuferentfeuchtung im Wasserkraftwerk Sanbanxi

Kraftwerksübersicht

Das Wasserkraftwerk Sanbanxi liegt im Mittel- und Unterlauf des Qingshui-Flusses im Oberlauf des Hauptstroms des Yuanshui-Flusses im Kreis Jinping in der Provinz Guizhou. Das Kraftwerk ist mit 4 Francis-Turbinengeneratoreinheiten mit einer installierten Gesamtleistung von 1.000 MW ausgestattet. Das Kraftwerksgebäude ist ein unterirdisches Bauwerk und die unterirdische Kavernengruppe besteht aus einer Hauptmaschinenhöhle, einer Sammelschienenhöhle und einer Haupttransformatorhöhle. Der Hauptmotortunnel ist von oben nach unten in eine Generatorschicht, eine Sammelschienenschicht, eine Turbinenschicht, eine Spiralschicht und eine sich verjüngende Rohrschicht unterteilt. Der Haupttransformatortunnel ist in drei Schichten unterteilt: GIS-Schaltstation, Rohrleitungsschicht und Haupttransformatorschicht von oben nach unten. Der Verkehrstunnel am Werkseingang ist etwa 500 m lang und stellt den Hauptverkehrskanal zwischen dem Hauptmaschinentunnel und der Außenwelt dar.

Probleme mit der Lüftungs- und Klimaanlage im Werk

Nach dem Design-Rückbesuch, der eingehenden Kommunikation mit dem Fabrikpersonal und der Inspektion vor Ort wurde festgestellt, dass die Lüftungs- und Klimaanlage im Werk hauptsächlich folgende Probleme aufweist:

(1) Die Luftfeuchtigkeit in der Fabrik ist hoch

Der ursprüngliche Entwurf berücksichtigte die Feuchtigkeitsverteilung in der Anlage nicht ausreichend und berücksichtigte keine angemessenen Entfeuchtungsmaßnahmen (obwohl eine Luftaufbereitung installiert war, war die Entfeuchtungskapazität insbesondere in der Regenzeit (April bis August jedes Jahres) begrenzt). Die Luft in der Anlage ist sehr feucht (die folgenden Teile sind offensichtlicher. Nach der Feldmessung liegt die relative Luftfeuchtigkeit zwischen (80% ~ 98%) RH und erreicht an einigen Stellen sogar 100%RH). Kondensation auf der Oberfläche von Wasserleitungen, Korrosion auf der Oberfläche von Geräten und Rohren und eine Verringerung der Isolationsleistung elektrischer Geräte können zu Fehlfunktionen oder Fehlfunktionen der Automatisierungskomponenten führen, potenzielle Sicherheitsrisiken bergen und den langfristig stabilen Betrieb ernsthaft beeinträchtigen der elektromechanischen Ausrüstung in der Fabrik und die Gesundheit der Fabrikbetreiber.

(2) Die Temperatur des Reservoirwassers ist zu hoch

Der ursprüngliche Entwurf nutzte Wasser mit niedriger Temperatur vor dem Damm als natürliche Kältequelle. Aufgrund der unzureichenden Wasserzufuhr und des langfristigen Betriebs des Kraftwerks mit niedrigem Wasserstand war die Wassertemperatur vor dem Damm jedoch ebenfalls hoch Die hohe Temperatur (durchschnittlich ca. 17 °C), die vom ursprünglich geplanten Wassereinlass-Sollwert vor dem Damm (14 °C) abweicht, kann die Designanforderungen nicht erfüllen, was dazu führt, dass das Lüftungsgerät nicht in der Lage ist, den vorgegebenen Wert zu erreichen Kühl- und Entfeuchtungseffekt.

(3) Das Lüftungsgerät ist seit vielen Jahren außer Betrieb. Aufgrund von Korrosion auf der Luvseite des Filterabschnitts des Lüftungsgeräts ist es seit vielen Jahren außer Betrieb. Das Lüftungsgerät nutzt eine natürliche Kältequelle (vorgelagertes Reservoirwasser), obwohl seine Kühl- und Entfeuchtungsleistung nicht so gut ist wie die mechanischer Kältequellen, es verfügt aber dennoch über eine gewisse Entfeuchtungsleistung. Das Gerät ist seit vielen Jahren außer Betrieb, was nicht nur verhindert, dass die Luftzufuhrmenge im Werk gewährleistet ist, sondern auch dazu führt, dass die natürliche Konvektion und der natürliche Lufteinlass, die beim Einschalten des Abluftventilators erzeugt werden, nahezu keine Kühlung erhalten und Entfeuchtungsbehandlung (der Eingang zur Fabrik ist mit einer Off-Wall-Auskleidung ausgestattet, die Entfeuchtungswirkung ist sehr schwach), sodass die heiße und feuchte Luft, die von außerhalb der Höhle eindringt, die Luftfeuchtigkeit in der Fabrik erhöht und zu Kondensation bei lokalen niedrigen Temperaturen führt Oberflächen.

(4) Das Luftvolumen in der Fabrik ist gering

Da das Lüftungsgerät seit vielen Jahren außer Betrieb ist, laufen einige Abluftventilatoren zeitweise oder sind sogar außer Betrieb (z. B. Abluftventilatoren im Sammelschienentunnel). Nur einige Abluftventilatoren im Lüftungssystem laufen und es gibt keine mechanische Luftzufuhr Dadurch weicht die Luftmenge in der Fabrik erheblich vom Auslegungswert ab. In einigen Bereichen bilden sich tote Lüftungsecken, und die Luftstromorganisation weicht stark vom ursprünglichen Entwurf ab.

(5) Das Luftkanalsystem ist gestört

Einige Luftkanäle im Werk sind nicht entsprechend den Designanforderungen geformt (z. B. ist die Luftzufuhr im Tresorraum nicht abgeschlossen) und die Eingangstür des Installationsorts ist nicht gemäß den Designanforderungen blockiert (eine zu öffnende Tür ist vorhanden). (aufgebaut), was zu turbulenten Luftströmen in der Fabrik führt und der Eingang zur Fabrik nicht mit dem Hauptgebäude der Fabrik übereinstimmt. Aufgrund des häufigen Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschs aufgrund des Winddrucks außerhalb der Höhle gelangt eine große Menge feuchter Luft in die Höhle Fabrik während der feuchten Jahreszeit, wodurch die Luftfeuchtigkeit im Inneren der Fabrik steigt.

Erneuerung der Lüftungs- und Entfeuchtungsanlage

Gesamtplan

(1) Kombiniertes Kühl- und Rotor-Entfeuchtungssystem

Angesichts der oben genannten Probleme im Lüftungs- und Klimatisierungssystem der Fabrik ist eine Umgestaltung der Lüftungs- und Klimaanlage der Fabrik geplant. Da das größte Problem der Luftumgebung in der Fabrik Feuchtigkeit und Kondensation sind, besteht der Hauptzweck der Sanierung in der Entfeuchtung und anschließenden Kühlung. Da die Temperatur der Höhlenwand des unterirdischen Kraftwerks relativ niedrig ist (die jährliche Durchschnittstemperatur der Bodenoberfläche im Bereich des Staudamms beträgt 17,8 °C), beträgt die durchschnittliche Temperatur der technischen Wasserversorgungs- und Entwässerungsleitungen 17 °C Es gibt eine gewisse Schwankung, daher ist es notwendig, das Feuchtigkeitsproblem vollständig zu lösen. Um das Kondensationsproblem zu lösen, muss der Taupunkt der Luft in der Fabrik auf unter 14 °C geregelt werden (unter Berücksichtigung der Wandschwankungen). und Rohrwassertemperaturen) und die Systemausrüstung muss über einen gewissen Grad an Einstellbarkeit verfügen, damit sie auch unter schlechten oder extremen Bedingungen noch eine ausreichende Leistung erbringt. Die Entfeuchtungsfähigkeit kann den Lufttaupunkt auf einen niedrigeren Zustand senken. Um den oben genannten Zweck zu erreichen, ist es offensichtlich, dass das Systemdesign des kombinierten Betriebs von mechanischer Kühlung und Rotorentfeuchtung eine geeignetere Konfigurationsmethode ist.

Daher wird entsprechend der tatsächlichen Situation dieses Kraftwerks eine Entfeuchtungs- und Kühlbehandlungsmethode angewendet, die mechanische Kühlung und Rotorentfeuchtung kombiniert. Um größtmögliche Energieeinsparungen zu erzielen, verwendet das Entfeuchtungs- und Klimatisierungssystem ein primäres Rückluftsystem, um die erforderliche Frischluftmenge in der Fabrikumgebung sicherzustellen und die Nutzung der Rückluft zu maximieren.

(2) Neue Abgasanlage

Das Abgassystem im ursprünglichen Design bleibt erhalten, einige Lüfter müssen jedoch modifiziert oder ausgetauscht werden, um den unterschiedlichen Anforderungen an das Abgasvolumen gerecht zu werden. Entsprechend den Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen in verschiedenen Jahreszeiten verwenden das Entfeuchtungssystem und das Abgassystem unterschiedliche gemeinsame Betriebsmethoden.

(3) Änderung des Luftkanalsystems

Der ursprüngliche Entwurf sah ein DC-Lüftungssystem ohne Rückluftzirkulation vor. Gemäß den neuen Anforderungen an die Systemkonstruktion wird nun das Rückluftkanalsystem im Werk modifiziert, um eine Rückluftsystemzirkulation zu realisieren und den normalen Betrieb der Entfeuchtungsklimaanlage sicherzustellen System.

(4) Die Entfeuchtungshöhe des lokalen Korridors unterhalb der Turbinenschicht beträgt 314,

Der 310,306 m lange Korridor liegt unterhalb der Turbinenschicht, mit niedriger Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit. Da eine Rückluftzirkulation nicht realisiert werden kann und der Raum klein ist, wird ein mobiler Luftentfeuchter (elektrische Kälteentfeuchtungsmethode) verwendet, um eine lokale Entfeuchtung und Erwärmung zu erreichen . Abhängig vom Standort des mobilen Luftentfeuchters und der Anordnung der umliegenden Geräte können einige mobile Luftentfeuchter eine Düsenluftzufuhr nutzen, und über dem Flur kann ein kleiner Strahlventilator in Betracht gezogen werden, um eine gleichmäßige Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Flur zu gewährleisten.

Anhand des Belüftungs- und Entfeuchtungssanierungsdesigns und der Anwendungsbeispiele des Sanbanxi-Wasserkraftwerks lässt sich erkennen, dass die Anwendung der Läuferentfeuchtung in Kraftwerken mit großer Speicherkapazität und niedriger Wassertemperatur geeignet ist. Entsprechend den technischen Eigenschaften der Läuferentfeuchtungseinheit wird zur Verbesserung der Entfeuchtungswirkung des Läufers üblicherweise der kombinierte Betriebsmodus der Läuferentfeuchtung und Klimaanlagenkühlung eingesetzt. Die Behandlungsluft wird zunächst durch eine mechanische Kältequelle vorgekühlt und zunächst entfeuchtet. Anschließend nutzt der Läufer seine starke Entfeuchtungsleistung für niedrige Temperatur und feuchte Luft Entfeuchtungseffekte bei trockener Luft.

Da die unterirdische Fabrik tief vergraben liegt und in der Regel mehrere Hundert Meter oder sogar Tausende Meter von der Oberflächenöffnung entfernt ist, ist die Ableitung der regenerierten heißen und feuchten Luft aus dem Rotorentfeuchter ein Problem. Ob Luftkanäle zur Ableitung aus der Fabrik oder zur Kühlung und Entfeuchtung vor Ort genutzt werden sollen, bedarf eines gewissen technischen und wirtschaftlichen Vergleichs. Da es bei Renovierungsprojekten häufig keinen Platz für die Anordnung von Luftkanälen gibt, kann die Verarbeitung nur vor Ort erfolgen. Für die Verarbeitung vor Ort wird die Kühlung des Reservoirs bevorzugt, was relativ energiesparend ist (unterirdische Fabriken haben im Allgemeinen eine niedrigere Wassertemperatur). Wenn die Entfernung zum Höhleneingang bei der Planung eines neuen Kraftwerks weniger als fünf bis sechshundert Meter beträgt, sollte es wirtschaftlicher sein, das Wasser außerhalb der Anlage abzuleiten

Der Abstand zwischen den Höhleneingängen beträgt 700 bis 800 Meter oder sogar mehr als 1.000 Meter, daher wäre es wirtschaftlicher, sie vor Ort mit Stauseewasser aufzubereiten. Generell wird vom Einsatz mechanischer Kühlung abgeraten, was dem aktuellen Entwicklungsziel, eine ressourcenschonende und harmonische Gesellschaft aufzubauen, zuwiderläuft.

Der Regenerationsenergieverbrauch der Laufradentfeuchtung stellt einen Mangel bei der Anwendung der Laufradentfeuchtungstechnologie dar. Bei der Berechnung der Laufradentfeuchtungsauswahl im Wasserkraftwerk Sanbanxi beträgt die Entfeuchtungskapazität einer Einheit mit einem Luftvolumen von 60.000 m3/h beispielsweise 468 kg/h und die Regenerationskapazität beträgt 468 kg/h. Die Leistung erreicht 420 kW, was höhere Anforderungen an den Stromverbrauch der Fabrik stellt. Wie man neue Technologien für die Regenerierung von Laufrädern erforscht und die eigenen Entwicklungsengpässe in der zukünftigen Praxis überwindet, wird bei der Entwicklung der Laufrad-Entfeuchtungstechnologie angegangen und überwunden werden müssen.

Es ist absehbar, dass mit der Weiterentwicklung der Rotationsentfeuchtungstechnologie die Rotationsentfeuchtung sicherlich in immer mehr Industriebereichen, einschließlich Wasserkraftwerken, mehr Anwendung und Entwicklung finden wird.