水電站無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)及應(yīng)用

前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求越來越大。火力發(fā)電使用了不可再生的化石燃料，且在發(fā)電過程中會向大氣排放大量的二氧化碳、氮氧化物、懸浮顆粒物等，而核能發(fā)電目前在安全性等方面還未完全得以保障，因此世界各國對水力發(fā)電的開發(fā)越來越重視。我國水電資源非常豐富，從“十五”開始國家加大了水電的開發(fā)力度，目前正處于我國水電站建設(shè)的黃金時期。作為水電站內(nèi)設(shè)備運行環(huán)境的安全保障和站內(nèi)工作人員健康舒適的提供者，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在水電站中具有重要的作用。傳統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)通常采用交通洞或安裝制冷系統(tǒng)進行新風(fēng)冷卻，前者性能不能保障，而后者投資和運行費用較高。利用水電站無壓尾水洞進行新風(fēng)的處理，可在夏季對新風(fēng)進行降溫和除濕，在冬季對新風(fēng)進行加熱和加濕，是一個大容量的天然“空調(diào)機”。該方案不僅節(jié)省初投資，也可大大節(jié)約運行費用，具有節(jié)能、環(huán)保和可再生的優(yōu)點。盡管無壓尾水洞處理新風(fēng)的方案已有工程案例，但人們對無壓尾水洞的熱濕傳遞規(guī)律掌握不是很透徹，也缺乏可靠的設(shè)計計算方法。本書通過實驗測試和理論分析，對無壓尾水洞引風(fēng)系統(tǒng)的熱濕傳遞機理和特性及其熱工計算方法等相關(guān)理論進行了系統(tǒng)深入的研究，為水電站無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。本書由南京理工大學(xué)動力工程學(xué)院余延順副教授、清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系李先庭教授和石文星教授、國家電力公司成都勘測設(shè)計研究院王政高級工程師聯(lián)合撰寫，并得到江蘇省自然科學(xué)基金創(chuàng)新人才啟動項目（BK2007595）資助。在本書撰寫過程中，南京理工大學(xué)動力工程學(xué)院的研究生牛艷青、林元同、施冠羽、馬娟、李敏同學(xué)和清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系的韓林俊.邵曉亮、王嘉、熊雙、張曉靈、趙偉、周德海、朱奮飛、郜義軍、彭軍等同學(xué)幫助整理了大量資料，在此表示衷心的感謝！

內(nèi)容概要

利用無壓尾水洞引風(fēng)對電站廠房進行通風(fēng)空調(diào)是水電工程中一種特有的天然冷源利用方式，具有節(jié)能、環(huán)保和可再生的優(yōu)點。本書結(jié)合當前無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，對無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)的理論進行了系統(tǒng)、全面的闡述。全書共分10章，分別介紹了水庫水溫分布的預(yù)測方法、無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換特性的現(xiàn)場測試及模擬試驗、無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的理論模型及其熱濕交換特性、長無壓尾水洞引風(fēng)過程的簡化模型及其熱工計算方法、有限長度無壓尾水洞引風(fēng)過程的改進模型、熱工計算方法及引風(fēng)參數(shù)二次噴淋控制技術(shù)，最后在理論研究基礎(chǔ)上對無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)的工程應(yīng)用進行了介紹?！　”緯晒V大從事水電暖通空調(diào)專業(yè)相關(guān)技術(shù)人員參考，也可供從事建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)研究生與本科生閱讀。

書籍目錄

前言主要符號表第1章 緒論　1.1 概述　1.2 水電站廠房的通風(fēng)與空調(diào)　1.3 無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)原理　1.4 無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)中亟待解決的關(guān)鍵問題　本章小結(jié)　參考文獻第2章 水庫水溫分布的預(yù)測　2.1 概述　2.2 水庫水溫的影響因素分析　2.3 水庫水溫的分布類型　2.4 水庫水溫分布的預(yù)測模型　2.5 預(yù)測模型的應(yīng)用分析　本章小結(jié)　參考文獻第3章 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換特性的現(xiàn)場測試與模擬試驗　3.1 概述　3.2 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換特性的現(xiàn)場測試　3.3 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換特性的模擬試驗　本章小結(jié)第4章 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的理論模型　4.1 概述　4.2 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的熱力分析　4.3 無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的理論模型　4.4 理論模型的求解　4.5 理論模型的驗證　本章小結(jié)　參考文獻第5章 無壓尾水洞引風(fēng)過程的熱濕交換特性　5.1 概述　5.2 巖層熱參數(shù)對引風(fēng)特性的影響　5.3 引風(fēng)風(fēng)速對引風(fēng)特性的影響　5.4 尾水流速對引風(fēng)特性的影響　5.5 尾水溫度對引風(fēng)特性的影響　本章小結(jié)第6章 長無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的簡化模型　6.1 概述　6.2 長無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的簡化分析　6.3 長無壓尾水洞引風(fēng)熱濕交換過程的簡化模型　6.4 簡化模型的驗證　6.5 簡化模型與數(shù)值模型的比較　本章小結(jié)　參考文獻第7章 長無壓尾水洞引風(fēng)過程的熱工計算方法　7.1 概述　7.2 長無壓尾水洞引風(fēng)參數(shù)的計算　7.3 長無壓尾水洞引風(fēng)過程的熱交換量計算　7.4 長無壓尾水洞引風(fēng)過程的濕交換量計算　7.5 無壓尾水洞引風(fēng)有效作用長度的計算　7.6 熱工計算方法的應(yīng)用步驟　本章小結(jié)　參考文獻第8章 有限長度無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)　8.1 概述　8.2 有限長度無壓尾水洞引風(fēng)過程的改進模型　8.3 改進模型的驗證　8.4 有限長度無壓尾水洞引風(fēng)過程的熱工計算方法　8.5 無壓尾水洞引風(fēng)有效作用長度分析　本章小結(jié)　參考文獻第9章 無壓尾水洞引風(fēng)參數(shù)二次處理技術(shù)　9.1 概述　9.2 引風(fēng)參數(shù)二次處理技術(shù)　9.3 低溫尾水噴淋過程的熱濕交換模型　9.4 對噴式空氣噴淋過程的實驗驗證　9.5 二次噴淋串聯(lián)處理過程的引風(fēng)參數(shù)計算　9.6 無壓尾水洞引風(fēng)與二次噴淋串聯(lián)系統(tǒng)的運行特性　本章小結(jié)　參考文獻第10章 無壓尾水洞引風(fēng)技術(shù)的工程應(yīng)用　10.1 概述　10.2 瀑布溝水電站概況　10.3 瀑布溝水電站無壓尾水洞引風(fēng)特性　10.4 瀑布溝水電站地下廠房通風(fēng)空調(diào)　本章小結(jié)　參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：我國的水電暖通空調(diào)行業(yè)是在建國后發(fā)展起來，大致可分為以下四個發(fā)展階段：第一階段：起步學(xué)習(xí)階段（1949年－20世紀60年代初）。從20世紀50年代到60年代初，我國自行設(shè)計了一批大中型水電站。在設(shè)計過程中，各設(shè)計院完善配置了各專業(yè)設(shè)計人員，但因當時我國暖通空調(diào)專業(yè)人才培養(yǎng)短缺，各設(shè)計院暖通專業(yè)多由水力機械專業(yè)設(shè)計人員兼任。這個時期電站廠房的通風(fēng)設(shè)計基本照搬前蘇聯(lián)模式，即空氣調(diào)節(jié)設(shè)計效仿我國解放初期紡織行業(yè)的噴淋裝置；地面式電站廠房的自然通風(fēng)均效仿一般高溫車間的自然通風(fēng)計算方法設(shè)計。因當時的暖通設(shè)計人員缺少實踐經(jīng)驗，沒有認識到我國水電站廠房的特點，該時期設(shè)計的不少水電站廠房建成投產(chǎn)運行后，均較悶熱、潮濕，尤其是采用自然通風(fēng)的地面式廠房，問題更為嚴重，有的電站發(fā)電機層夏季溫度甚至高達40℃以上；水下部位一般均較潮濕，產(chǎn)生機械設(shè)備銹蝕，電器設(shè)備絕緣能力降低、漏電、擊穿等問題，嚴重影響機電設(shè)備的安全運行及運行人員的身體健康。第二階段：調(diào)查、總結(jié)和實踐階段（20世紀60年代初－1978年）。在20世紀60年代初，各水電設(shè)計院吸收了一批高等院校的暖通空調(diào)專業(yè)畢業(yè)生，充實了該專業(yè)的技術(shù)力量，成為推動技術(shù)發(fā)展的主力軍。為改變水電暖通空調(diào)專業(yè)的落后面貌，1963年、1964年和1966年原水電部水利水電總局組織部署各設(shè)計院對已建水電站廠房的暖通空調(diào)工程的運行效果進行了多次調(diào)研、總結(jié)，特別是在1966年為編寫《水電站廠房暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)定》進行了大規(guī)模的調(diào)研活動，幾乎調(diào)查遍了國內(nèi)已建成的大中型水電站。通過調(diào)查，基本找出了以往水電站廠房暖通空調(diào)設(shè)計中存在的問題，并在調(diào)查總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計出一批基本符合我國水電站特點、運行效果較好的電站暖通空調(diào)系統(tǒng)。

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