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通風(fēng)降溫工程淺論鍋爐風(fēng)機的安裝水源熱泵在人防工程中的應(yīng)用
[論文關(guān)鍵詞]鍋爐 風(fēng)機 作業(yè)方法
[論文摘要]鍋爐燃燒離不開鍋爐的風(fēng)工程，風(fēng)工程包括二次風(fēng)工程、一次風(fēng)工程、掃描冷卻風(fēng)工程和爐頂密封風(fēng)工程。各工程的風(fēng)均有相應(yīng)的風(fēng)機提供。以某熱電有限公司2－300MW機組工程4#鍋爐煙風(fēng)工程為例分別講述了AN軸流式吸風(fēng)機、FAF軸流式送風(fēng)機、 離心風(fēng)機的安裝步驟。
該熱電有限公司2×300MW機組工程#4鍋爐煙風(fēng)工程安裝按平衡通風(fēng)設(shè)計，滿足一次風(fēng)機、送風(fēng)機、吸風(fēng)機在鍋爐低負荷工況或一側(cè)風(fēng)機故障時單側(cè)運行，空預(yù)器進出口煙風(fēng)道上均設(shè)有隔離門。送風(fēng)機采用 50% 容量的動葉可調(diào)軸流風(fēng)機兩臺，吸風(fēng)機采用靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機兩臺，一次風(fēng)機采用 50% 容量的定速單吸離心風(fēng)機兩臺。
制粉工程采用中速磨冷一次風(fēng)機正壓直吹式。其密封工程采用母管制的密封風(fēng)工程，每臺爐設(shè)2臺離心式密封風(fēng)機，一臺運行，一臺為備用狀態(tài)。
根據(jù)施工圖紙要求：送風(fēng)機、吸風(fēng)機、一次風(fēng)機、磨煤機密封風(fēng)機都布置在鍋爐房零米層，送風(fēng)機對稱布置在爐架兩側(cè)預(yù)熱器冷空氣倉的位置，中心線與鍋爐縱向中心線垂直，其起重機械擴側(cè)應(yīng)為HB36B建筑塔吊，固側(cè)應(yīng)為KH180履帶吊；吸風(fēng)機對稱布置在電除塵器后面，中心線與鍋爐縱向中心線平行，其起重機械為KH180履帶吊；一次風(fēng)機對稱布置在預(yù)熱器出口水平煙道的下方，其起重機械為KH180履帶吊；密封風(fēng)機布置在爐內(nèi)預(yù)熱器進口空氣管道的下方，用卷揚機進行配合安裝。
一、在施工作業(yè)中具體的步驟
�。ㄒ唬〢N軸流式吸風(fēng)機作業(yè)方法
該類風(fēng)機安裝的一般性規(guī)律，是以機殼裝配（后導(dǎo)葉和葉輪外殼）為基準(zhǔn)和固定端；其進氣箱、集氣器和前導(dǎo)葉為前（近電機方向）熱膨脹滑動端，其擴壓器和擴壓器芯筒為向后（遠電機方向）熱膨脹滑動端。
其具體安裝順序步驟和要求如下：
1.將全部機件存放于基礎(chǔ)附近，清理雜物，除毛刺，準(zhǔn)備起吊設(shè)施。
2.基礎(chǔ)清理干凈，檢查各部分基礎(chǔ)標(biāo)高、各基礎(chǔ)孔尺寸；將各部分墊鐵、基礎(chǔ)板與支腿連接后安放好。基礎(chǔ)板找平，檢查標(biāo)高。
3.將機殼裝配（后導(dǎo)葉組件與葉輪外殼組件）并在一起聯(lián)好后吊入預(yù)定位置，穿好地腳螺栓。用框式水平儀找正機殼裝配的垂直度和水平度。同時，保持機殼軸線與風(fēng)機進出口管道一致。
4.粗找正后，可對后導(dǎo)葉組件和葉輪外殼組件的基礎(chǔ)進行一次灌漿。水泥達到規(guī)定硬度后，復(fù)查找正情況；無誤后緊固地腳螺栓達到所需力矩。
5.將擴壓器外殼下半部聯(lián)好后吊入預(yù)定位置，一面與后導(dǎo)葉外殼法蘭螺栓相連，另一面將支腿圓弧板與支腿和擴壓器外殼分段點焊，焊牢。
6.依次聯(lián)接小集流器、前導(dǎo)葉組件、大集流器、進氣箱各部件下半部。注意：按要求在法蘭間加密封材料，其進氣箱支腿和圓弧調(diào)整好位置后電焊點牢。注意在前后支腿點焊以前，應(yīng)嚴格保證其機殼裝配的垂直度，防止外懸重力過大，防止傾斜及機殼裝配地腳螺栓松動，如吊裝就位時不能及時點焊支腿，應(yīng)用枕木和千斤頂支牢，以保證安全。
7.按總裝圖要求對進氣箱滑動支腿和擴壓器滑動支腿安裝。注意螺栓頭部外露部分適當(dāng)加長，以后要加一滑動壓板位置（如總裝圖示）。支腿和支腿圓弧板焊接時注意對稱分段焊接，以減少焊接變形。
8.安裝主軸承座，按要求加裝防松墊，按規(guī)定力矩擰緊聯(lián)接螺栓；擰緊后按圖安裝徑向測溫元件。按圖安裝前后冷風(fēng)罩和軸向測溫元件，其中錐形冷風(fēng)罩上半部分可最后裝。
9.吊裝葉輪，按規(guī)定力矩緊固壓蓋螺栓，盤車檢查輪轂與后導(dǎo)葉芯筒間的軸間隙，葉頂與機殼內(nèi)壁間的徑向間隙尺寸。
10.葉輪側(cè)半聯(lián)軸器（Form03）與葉輪連接，按規(guī)定力矩擰緊螺栓。
11.按圖示安裝電機端聯(lián)軸器（Form01），將電機粗定位于預(yù)定位置。
12.吊裝傳扭中間軸，其擰緊力矩應(yīng)達到要求。吊裝前建議在電機端準(zhǔn)備一個門形架，其轉(zhuǎn)軸與葉輪端聯(lián)好后，另一端用滑輪吊在門形架中，調(diào)好高度，盡早與電機端聯(lián)軸器聯(lián)好。注意：在吊裝過程中當(dāng)葉輪端聯(lián)好后，另一端偏移距離不得超過5㎜。否則將對膜片聯(lián)軸器的彈性性能造成不良影響，甚至可能造成聯(lián)軸器損壞。
13.按AN系列軸流風(fēng)機轉(zhuǎn)軸系找正原理示意圖：以葉輪端半聯(lián)軸器和電機主軸水平為基準(zhǔn)，找平找正。應(yīng)保證葉輪端后導(dǎo)葉組件中主軸承座位置的熱膨脹補償量，即電機水平位置的預(yù)抬量（具體數(shù)據(jù)見總裝圖）。應(yīng)以兩個聯(lián)軸器膜片間的張口值來保證，其張口值大小，可通過計算得知；按一般的比例，其張口值約0.20㎜（因煙氣溫度也是控制在一定范圍內(nèi)）即可。
14.電機基礎(chǔ)、進氣箱基礎(chǔ)、擴壓器基礎(chǔ)二次灌漿，達到規(guī)定硬度后擰緊地腳螺栓，復(fù)查張口數(shù)值。
15.組裝擴壓器芯筒，傳扭中間軸護管，軸封筒等。
16.組裝冷風(fēng)管護筒，冷風(fēng)管路安裝，油管安裝。
17.進氣箱、大集流器、前導(dǎo)葉、小集流器等上半部、擴壓器上半部安裝。注意各法蘭之間加裝密封材料，須現(xiàn)場封焊的圓法蘭及對口板外不加密封材料（參見風(fēng)機總裝圖）。
18.調(diào)整前，導(dǎo)葉開啟程度應(yīng)基本保持一致，建議在0度時（即前導(dǎo)葉葉片與主軸中心線平行時）調(diào)整和檢查。
19.安裝前導(dǎo)葉操作執(zhí)行機構(gòu)，注意葉片開啟，機殼外的指示執(zhí)行器的指示應(yīng)保持一致。
20.按圖紙要求安裝冷卻風(fēng)機、加油裝置、現(xiàn)場測溫、測振裝置、防喘振報警裝置（若有）等（具體見各裝配圖）。
21.安裝進出口膨脹節(jié)、內(nèi)外保溫防護層，整個風(fēng)機與管道工程連接。
（二）軸向預(yù)拉量的調(diào)整
由于該類風(fēng)機在熱態(tài)工況時，煙溫較高 ，傳扭中間軸較長，其軸熱膨脹量較大（約5~10MM）。因此在冷態(tài)安裝時應(yīng)將單個聯(lián)軸器的安裝間隙比自然間隙預(yù)拉開2.5~5MM。
1.設(shè)備清點、檢查。在設(shè)備到貨的情況下，對設(shè)備進行清點檢查。
2.基礎(chǔ)劃線、墊鐵配置，縱橫中心線相對鍋爐中心線偏差不大于20mm。地腳螺栓箱標(biāo)高誤差不大于10mm，相對之間誤差不大于2mm。
3.軸承組安裝。軸承組就位安裝，要求：中心距誤差5mm，標(biāo)高誤差10mm，軸承組中心線的水平度公差0.1mm/m。調(diào)整調(diào)平螺栓，緊固地腳螺栓。
4.進氣室、擴散器的安裝。進氣室、擴散器就位，安裝好地腳螺栓，通過調(diào)整墊鐵使之與主軸承風(fēng)筒對正，其標(biāo)高允許偏差為0~-10mm，水平度偏差不大于3mm。兩者與主軸承風(fēng)筒之間的間隙按圖紙要求為20mm。
5.電機找正和連軸器的安裝。風(fēng)機和電機軸線同軸度公差0.05mm。聯(lián)軸器端面之間間隙應(yīng)均勻，間隙偏差不得大于0.08mm。
6.風(fēng)機的潤滑
�。�1）油站及油管道安裝中，嚴格遵照供油裝置的廠家所提出的技術(shù)要求進行施工。在需要潤滑的各個部位，添加圖紙或說明書要求的潤滑油或潤滑脂。
�。�2）管道安裝力求走向合理，工藝美觀，回油管需有3.5的傾斜。油箱及附件檢查、清洗，油箱用煤油做滲油試驗，冷油器按其工作壓力的1.25倍作水壓試驗，附件清洗后，噴油恢復(fù)。
（3）對油管路工程進行油沖洗，沖洗化驗合格方可具備試運轉(zhuǎn)條件。
二、離心風(fēng)機作業(yè)方法
�。ㄒ唬┰O(shè)備檢查、檢修
1.檢查葉輪旋轉(zhuǎn)方向、葉片彎曲方向、機殼出風(fēng)口角度應(yīng)與圖紙相符（特別注意葉輪的左右旋之分）；
2.機殼、轉(zhuǎn)子外觀應(yīng)無裂紋、砂眼、漏焊等缺陷；機殼內(nèi)部耐磨襯板應(yīng)牢固、平整、無松動現(xiàn)象；
3.入口調(diào)節(jié)擋板門應(yīng)零件齊全、無變形、損傷，且動作靈活同步、固定牢固；
4.軸承冷卻水室水壓實驗應(yīng)嚴密不漏，按1.25倍工作壓力進行水壓試驗；葉輪與軸裝配應(yīng)裝配正確，不松動；軸承型號及間隙應(yīng)符合設(shè)計，用壓保險絲法檢測各間隙；風(fēng)機軸承推力間隙應(yīng)在0.3～0.4mm之間，用壓保險絲檢查，膨脹間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定；安裝時應(yīng)使軸承縱橫中心偏差=10mm，軸水平度偏差=0.1mm/m；
5.拆卸下來的零件應(yīng)妥善保管按順序編號，放置在干凈的地方，以免帶上雜物，不可碰傷。
�。ǘ╇x心風(fēng)機安裝方法
1.首先，檢查地基的外形尺寸、各預(yù)留空洞的中心尺寸；地基外型尺寸偏差應(yīng)在±20mm范圍內(nèi)，各預(yù)留空洞的中心尺寸偏差應(yīng)在±10mm之間；基礎(chǔ)劃線，以主廠房建筑基點或鍋爐縱橫中心線為基準(zhǔn)，測得基礎(chǔ)縱橫主中心線偏差應(yīng)在±10mm，中心線距離偏差應(yīng)為±3mm，基礎(chǔ)標(biāo)高應(yīng)在±5mm之間；
2.鑿平地基，放置地腳螺栓、布置墊鐵，墊鐵組一般為2平1斜3付墊鐵，厚的放下面，斜墊鐵應(yīng)成對使用；并伸出機框約20mm；找正后應(yīng)焊牢、不許松動；墊鐵應(yīng)放置在設(shè)備主受力臺板、機框立筋處或地腳螺栓兩側(cè)，在不影響二次灌漿的情況下盡量靠近地腳螺栓孔；
3.機殼下半部粗定位：注意廠家的安裝標(biāo)記，通常揂敗B號各位一臺，就位前注意區(qū)分與進出口風(fēng)管的關(guān)系、葉輪旋向等；
4.將集流器喇叭口插入葉輪內(nèi)用鐵絲固定后，將整個轉(zhuǎn)動組吊入預(yù)定位置；安裝地腳螺栓，地腳螺栓的彎曲度應(yīng)≤L/100（L為地腳螺栓的長度），地腳螺栓底端不應(yīng)接觸孔底、孔壁。地腳螺栓應(yīng)受力均勻、并螺栓外露2～3扣；然后松開鐵絲將集流器下部與機殼下半部用螺栓固定初步調(diào)整葉輪與喇叭口的間隙。
5.風(fēng)機轉(zhuǎn)動組找平、找正：風(fēng)機主軸與軸承座之間的垂直度采用如下方法找正：將磁力座貼在主軸上，將百分表表頭指向軸承外圈或軸承座彈位端面上（既上端蓋加工面上）；此時旋轉(zhuǎn)主軸一周以上其表針讀數(shù)不大于0.15mm即可，此讀數(shù)值為該軸承座與主軸的垂直情況。
6.電動機找平、找正：調(diào)整風(fēng)機與電機主軸同軸度（既聯(lián)軸器找平找正）。用三塊百分表找正，軸向兩塊、徑向一塊；每盤動軸90度，記錄數(shù)據(jù)，測量其上下左右的讀數(shù)，調(diào)整同軸度，使其誤差≤0.05mm；且兩靠背輪之間應(yīng)有10mm間隙。找正后，復(fù)查軸中心高度等部分數(shù)據(jù)，做好記錄。
7.在風(fēng)機找正后，進行機殼上半部扣蓋、集流器與機殼安裝就位，兩機殼之間應(yīng)墊石棉繩；擰緊連接螺栓，四邊螺栓應(yīng)受力均勻；以葉輪為基準(zhǔn)，再次調(diào)整葉輪與喇叭口的間隙。
8.安裝進氣箱、入口調(diào)節(jié)擋板門和風(fēng)機其余部分，調(diào)節(jié)擋板轉(zhuǎn)動靈
摘要： 本文著力分析了冷卻塔水源式熱泵空調(diào)工程的技術(shù)障礙，并通過工程實例，論證地下水源熱泵空調(diào)工程在人防工程中應(yīng)用的的可行性，提出了應(yīng)把握的幾個問題，供工程管理和設(shè)計人員參考。
關(guān)鍵詞： 人防工程 空氣源 地下水源 熱泵
目前，人防工程通常采用的冷卻塔水源式熱泵空調(diào)工程，是以冷卻塔的定量循環(huán)水為中間介質(zhì)，與室外空氣進行熱交換，通過熱泵技術(shù)，將室外空氣中的低位能量轉(zhuǎn)化為高位能量，用于人防工程的防潮除濕，實質(zhì)上屬于空氣源熱泵（air source heat pump.ASHP）工程，致命弱點是受氣候條件制約，夏季制冷效率隨室外大氣溫度的升高而降低，冬季由于室外大氣溫度過低而無法實現(xiàn)制熱，整體效率較低。采用地下水源熱泵（ground water heat pump.GWHP）工程，取消冷卻塔，工程通過熱泵直接與地下水換熱，避免大氣溫度的影響，做到一機兩用，高效節(jié)能，不僅可以滿足夏季人防工程的除濕問題，而且還可以引入地面工程，解決地面工程冬夏兩季的采暖和降溫問題，具有良好的應(yīng)用前景。
1 技術(shù)論證
冷卻塔水源式熱泵空調(diào)工程，實質(zhì)上屬于空氣源熱泵空調(diào)工程�？諝庠礋岜每照{(diào)工程，低位能量來自于室外空氣，在夏季制冷工況下，熱泵需要用溫度較低的空氣介質(zhì)冷卻冷凝器，把熱量傳給室外空氣，達到制冷的目的，滿足降溫。在冬季制熱工況下，熱泵需要溫度較高的空氣介質(zhì)，帶走蒸發(fā)器的冷量，達到制熱的目的，滿足采暖。然而，大氣溫度的季節(jié)變化自然規(guī)律恰恰與熱泵的季節(jié)期望值相反，夏季室外溫度高，不利于冷卻冷凝器，制冷效率降低；冬季室外大氣溫度低，不利于帶走蒸發(fā)器的冷量，制熱效率降低，整體運行效率較低，這就是空氣源熱泵空調(diào)工程無法克服的技術(shù)障礙。人防工程是一個密閉的地下空間，熱泵空調(diào)工程無法直接與室外空氣換熱，只有以定量循環(huán)水為介質(zhì)，通過地面冷卻塔與室外空氣換熱，實現(xiàn)制冷，滿足除濕。但由于夏季室外大氣溫度較高，冷卻塔定量循環(huán)水的溫度也隨之升高，導(dǎo)致熱泵的制冷效率降低。到了冬季，即使選用水-水熱泵機組，也無法實現(xiàn)制熱，局限性很大，所以，冷卻塔水源式熱泵工程仍然無法克服大氣溫度影響的技術(shù)障礙。
地球是一個巨大的恒溫體，地下水蘊藏著無窮無盡的能量。據(jù)測試，30米以下淺層地下水的溫度常年穩(wěn)定在18℃左右，遠高于冬季室外大氣溫度，又遠低于夏季室外大氣溫度，如果人防工程的熱泵空調(diào)工程采用地下水作為低位能源，就可以克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，大大提高了工程的整體效率。此外，夏季，通過熱泵技術(shù)把地下水的低位冷量轉(zhuǎn)化為高位冷量，同時把人防工程的余熱通過回灌技術(shù)傳給地下水；冬季又通過熱泵技術(shù)，把地下水的低位熱量轉(zhuǎn)化為高位熱量，同時通過回灌技術(shù)把冷量傳給地下水，這樣，冷量冬存夏用，熱量夏存冬用，地下水就起到蓄能器的作用，保證空調(diào)工程的常年使用。所以，地下水源熱泵工程，低位能源取之于地下水，熱泵直接與溫度常年穩(wěn)定的地下水換熱，不受大氣溫度的影響，克服了空氣源熱泵工程的技術(shù)障礙，實現(xiàn)一機兩用，節(jié)約投資，綜合運行費用低，適用于地下水資源豐富地區(qū)的人防工程空調(diào)工程。
2 工程實例
開封市某附建式人防工程，采用地下水源熱泵空調(diào)工程，取消冷卻塔，以豐富的地下水作為低位能源，直接與熱泵機組進行能量交換，實現(xiàn)夏季制冷，冬季制熱，取得滿意的效果。根據(jù)地質(zhì)勘探報告，本工程所處位置，0-3米為沙土，3-15米為亞沙土，15-60米為沙土，60-90米為粉沙，90米以下為沙土。常年地下水位負3米。由于受黃河地下潛流的影響，地下水由西北流向東南，水源豐富，水質(zhì)良好，易于成井，蘊藏著豐富的地能資源。具備采用地下水源熱泵空調(diào)工程的基本條件。本工程地下水源熱泵工程由熱泵主機循環(huán)水工程和熱源工程三部分組成。根據(jù)工程的熱濕負荷計算，熱泵主機選用螺桿式水-水熱泵機組，使用環(huán)保制冷劑HFC-134a,工作壓力低，夏季最大制冷量為582KW,冬季最大制熱量為634KW；循環(huán)水工程選用兩臺揚程為50米的立式循環(huán)泵，用一備一，冷水閉路循環(huán)流量77t/h，熱水閉路循環(huán)流量84t/h；地下水工程設(shè)給水井一眼，井深84米，井徑0.3m，回水井兩眼，井深76m，井徑0.3m，井距20m，封井和埋管深度為1 m，潛水泵揚程50m，流量46t/h。地下水溫17.5℃。 經(jīng)測試，夏季制冷工況冷水溫度7-12℃，冬季制熱工況熱水溫度47-56℃，工程內(nèi)溫度和相對濕度均達到設(shè)計要求。
3 應(yīng)用優(yōu)勢
實踐證明，地下水源熱泵工程與冷卻塔水源熱泵工程相比，具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：(1) 本工程取消冷卻塔，有利于工程防護，保證戰(zhàn)時空調(diào)工程的正常運行,提高工程的整體防護效能。(2) 地下水平均溫差推動力,比冷卻塔水源式高1-2倍，傳熱效率高。(3) 地下水溫冬夏季基本恒定,避免了室外大氣溫度對機組的影響。(4)夏季制冷能效比(COP值)為1:5,冬季制熱能效比（COP值）為1:4,與其他空調(diào)工程相比，節(jié)能30%-60%.(5)整個工程采用水作為傳熱介質(zhì),熱容大,密度高，熱損小。 (6)低位能源水取之于地下,又等量回灌地下, 沒有大氣污染，具有良好的環(huán)保效益。（7）本工程不僅可以解決人防工程的夏季除濕，平時，還可以將冷熱水引入地面工程，解決地面工程的降溫和采暖問題，實現(xiàn)一機兩用，節(jié)約投資。
4 應(yīng)把握的幾個問題
4.1 重視水文地質(zhì)調(diào)查。采用地下水源熱泵技術(shù)時，必須先進行水文地質(zhì)情況調(diào)查,要有豐富的地下水資源, 適用原則是:水量充足，水溫適宜，水質(zhì)良好，供水穩(wěn)定，回灌可靠，成井費用適中。
4.2 優(yōu)化工程設(shè)計。要嚴格計算熱濕負荷,流動阻力,合理確定主機功率和循環(huán)泵揚程,利用變頻裝置提高地下水的利用率,減少常規(guī)循環(huán)工程的動力消耗。
4.3 重視水井設(shè)計。（1）根據(jù)水文地質(zhì)情況，合理確定給水井和回水井的井深、井徑、井距，可以一給多回，保證熱源水全部回灌，不得污染。（2）給水井要設(shè)在地下水流向的上方，回水井設(shè)在地下水流向的下方。對于地下水流速緩慢的地區(qū)，回水井要設(shè)在給水井降水漏斗曲線影響范圍之內(nèi)。（3）為了延長水井壽命，給水井和回水井可以互換使用。
通風(fēng)降溫工程
廠房負壓風(fēng)機
通風(fēng)降溫設(shè)備
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