二、项目实施情况
2.1 研究过程
（1）现场测试，获得数值模拟边界条件及围护结构计算参数
以江苏华电句容发电机组、国电吉林龙华长春热电一厂发电机组、石河子天业发电机组汽轮机房为测试对象，利用Flir E50红外热像仪、红外测温仪、美国VELOCICALC风速仪、JTR01温度热流测试仪等仪器测量室内热力设备及围护结构表面温度、空气温度/速度、进排风口空气温度/速度、进排风口位置/面积、格栅位置/面积、设备运行参数。其中所测量的部分参数（如进出风口空气温度/流速、设备表面温度）作为后面模拟计算的边界条件和围护结构热工性能分析的初始参数，剩下的数据用作与模拟计算结果作对比，以检验数值模拟结果的可靠性。
具体测试时间、测试地点和测试内容等如下表2所示：
表2 现场测试情况一览表
测试时间 2016年9月16日 ~ 2016年9月18日 测试场地 测试内容 室内空气温度/速度、进排风口空气温度/速度、进排风口面积、格栅位置/面积、热力设备表面温度、设备运行参数、围护结构表面温度及热成像情况 室内空气温度/速度、进排风口空气温度/速度、进排风口面积、格栅位置/面积、热力设备表面温度、设备运行参数、围护结构表面温度及热成像情况、围护结构气密性和漏风情况 室内空气温度/速度、进排风口空气温度/速度、进排风口面积、格栅位置/面积、热力设备表面温度、设备运行参数、围护结构表面温度及热成像情况 江苏华电句容发电机组 2017年1月21日 ~ 2017年1月24日 国电吉林龙华长春热电一厂发电机组 2017年7月9日 ~ 2017年7月-11日 石河子天业发电机组 （2）汽轮机房热力设备实际发热量计算
根据CAD图纸和现场观测的外观形状，将汽轮机房内部分热力设备如汽轮机高、中、低压缸，
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发电机，冷凝器及小汽轮机室，各类高低加热器进行合理简化；认为在长时间正常运行工况下各热力设备表面温度保持一定，现场多次测量所取的平均值即为热力设备表面温度。
根据实地测量所获得的设备表面温度及其周围空气流速，加上CAD图纸所提供的几何尺寸，判断设备换热类型，并根据不同换热类型选择不同的传热学理论进行推导，研究并总结不同热力设备发热量的计算方法，该方法能适用于不同表面温度、不同外观形状、不同几何尺寸。
通过对主厂房热力设备散热特性进行数学描述，确定合适的传热学散热模型，使用Visual Basic编写散热量计算程序，输入量包括：设备特征长度、设备表面温度、室内温度、设备表面积、发射率；输出量包括：表面对流传热系数、对流散热量、辐射散热量；选择项包括：对流形式和设备外观及位置，计算设备散热量，并与其他文献中所获得的结果进行对比，验证计算的准确性。
根据计算结果，分析不同散热设备的散热情况，为有效布置各散热设备及合理选择通风方式提供依据，为后续Fluent通风模型参数选择和验证提供参考。
（3）常规通风数值模拟和可控弱气流通风优化模拟
分别根据三所电厂现场测量结果和散热量计算结果，设定边界条件，模拟出主厂房内空气温度场和速度场分布情况，并与实地测量中所选择的特征点相应参数进行对比，验证模拟结果的准确性，并分析误差产生的原因。
根据模拟结果，探究主厂房内空气温度场和速度场分布的合理性，确定可能存在的局部高温、流通不畅等区域，并分析产生的原因。
根据已有通风方式的不足，结合问题产生的原因，对三所电厂分别进行针对性的优化和改进：对于句容电厂分别采用增开通风格栅、开启运转层窗户、开启辅助排风口等措施，定量分析了不同方式对B排温度场分布的影响；并模拟了炎热气温下主厂房内温度变化情况，引入新型局部机械通风并探究了送风量和送风角度对温度场的影响情况。
对于长春电厂分别采用增开通风格栅和新型辅助机械送/排风口的改进措施，并对比两种改进方式的优化效果，定量分析了对各层B排温度场分布的影响情况。
对于石河子电厂分别采用降低凝汽器表面温度、在不同位置增开通风格栅等改进措施，对比分析了各自对高温区域的优化效果；并模拟了寒冷气温下主厂房温度变化情况，对比了将风机反吹与关闭风机情况下厂房温度场差异，验证了风机反吹的必要性。
（4）汽轮机房围护结构优化分析
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利用能耗分析软件Energyplus及Kvalue等软件针对南方夏季典型气候条件，研究不同围护结构方案的热工性能及其对室内温度的影响，提出适应该地区的围护结构热工要求及建议的构造做法。
利用能耗分析软件Energyplus及window、Kvalue等软件针对北方寒冷/严寒地区冬季典型气候条件，研究不同围护结构方案的热工性能及其对室内温度的影响，提出适应该地区的围护结构热工要求及建议的构造做法。
通过理论研究，研究与新型通风技术方案协调的围护结构适应构造做法。通过不同围护构造方案的热工性能计算和传热性能测试分析，确定围护结构墙体、屋顶以及门窗等部件的热工性能要求，对夹芯板和压型钢板复合保温墙体的墙脚构造、窗套构造给出针对性的优化设计。
2.2 校企联合研发团队组成
东南大学黄亚继教授为项目第一负责人，负责项目的总体规划、技术路线的制定和总体实施。中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司刘明涛高级工程师和无锡赛孚电力环境控制设备有限公司承方高级工程师作为合作企业方的负责人，分别负责可控弱气流汽轮机房新型通风技术的工程设计和具体实施方案的技术指导。项目参与人员共15人，分工明确，各司其职，定期召开项目分析、总结交流会，推进项目的顺利实施。
表3 研发团队成员组成及项目分工 姓名 黄亚继 傅秀章 袁竹林 金星 刘长奇 董璐 张弘 王靓 职称 教授 副教授 教授 讲师 博士生 博士生 硕士生 硕士生 专业 热能工程 建筑节能 热能工程 建筑节能 热能工程 热能工程 热能工程 热能工程 项目分工 项目总体规划 围护结构性能研究 CFD数值模拟指导 围护结构构造研究 气流组织影响因素分析 CFD数值模拟和实测 CFD数值模拟和实验 CFD数值模拟和实验 所在单位 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 6
张正普 硕士生 建筑节能 围护结构性能研究与测试 东南大学 刘明涛 高工 热能工程 陆云 工程师 建筑设计 盛帮明 高工 暖通空调 孙纯军 高工 暖通空调 承方 高工 电气工程 许承 工程师 电气工程 中国能源建设集团江苏省电项目技术指导 力设计院有限公司 中国能源建设集团江苏省电项目技术指导 力设计院有限公司 中国能源建设集团江苏省电项目技术指导 力设计院有限公司 中国能源建设集团江苏省电项目技术指导 力设计院有限公司 无锡赛孚电力环境控制设备新型通风方案技术指导 有限公 司 无锡赛孚电力环境控制设备新型通风方案技术指导 有限公 司 2.3 项目经费的使用和管理情况
项目经费预算中的省拨款、单位自筹资金已经按计划到位。项目组所在单位对科技拨款严格按照科技经费开支范围的有关规定，专款专用，有力地保障了项目的顺利实施和圆满完成。项目的决算情况如下表。
江苏省科技计划项目经费决算表
经费单位：万元
项目来源 项目编号 项目名称 江苏省产学研前瞻性联合研究项目 BY2016076-04 基于可控弱气流汽轮机房新型通风技术研发 经费支出 投入数 科目 7
经费投入 来源 支出数 其中：省拨款 支出数 投入合计 1、省拨款 2、部门、地方配套 3、承担单位自筹 4、其他来源 经费结余 29.9988 15 0 14.9988 0 支出合计 （一）直接费用 1、设备费 （1）设备购置费 （2）设备试制费 （3）设备改造与租赁费 2、材料费 3、测试化验加工费 4、燃料动力费 5、差旅费 6、会议费 7、国际合作与交流费 8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费 9、劳务费 10、专家咨询费 11、其他支出 （二）间接费用 其中：绩效支出 27.9973 4.7080 4.7080 0 0 13.5403 1.1090 0 2.2871 0 0 1.0256 2.4720 0 0.3553 2.5 2.0015 12.9985 0 0 0 0 3.7187 1.1090 0 1.8179 0 0 1.0256 2.4720 0 0.3553 2.5 项目负责人（签字）：
财务负责人（签字）： （承担单位财务专用章） 2018年10月24日
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江苏科技计划项目总结报告
