[发明专利]一种基于排放速率及浓度的多参数隧道通风控制方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道通风技术领域，特别涉及一种基于排放速率及浓度的多参数隧道通风控制方法。

背景技术

城市道路隧道由于具有不破坏地面景观、不割裂城市中心、能够减少机动车尾气沿途排放对周围环境的影响等优势，在城市得到越来越多的应用。

为了保证隧道的运营安全，有效的通风必不可少。隧道通风包括自然通风和机械通风两大类，机械通风包括全横向通风、半横向通风、纵向式通风和组合式通风。从国际发展趋势看，隧道通车方式普遍由单洞双向发展为双洞单向通车，即隧道分为上行和下行的2个洞体，每个隧道内车辆单向行驶，这种通车方式的变化使得纵向通风成为隧道通风的主流方式。因为采用纵向通风时，车辆运动形成的交通风与纵向通风的风向相同，可以充分利用交通通风力的动力减少机械通风能耗。一般，隧道较短时采用全射流风机式纵向通风，即，利用分散布置于隧道中的射流风机的接力作用和交通风的综合作用从隧道进峒口引风，稀释隧道内污染气体后，从隧道出峒口排出。但是当城市道路隧道较长时，污染物从出峒口集中排出，排放速率过大，会对周边环境带来不利影响，不能保证《环境空气质量标准》的要求，因此，中长隧道通常采用射流风机与通风井相结合的分段式纵向通风，通风井的通风方式主要包括机械排风和机械送排风两种。

有效的通风控制是实现隧道正常运营以及通风系统节能运行的重要措施。隧道通风系统的控制方式主要有直接控制法、间接控制法和固定程序控制法三种。直接控制法是根据传感器直接检测的烟雾浓度和CO浓度值，利用反馈控制方式控制通风系统的运行；间接控制是根据检测的交通流状况计算烟雾和CO排放量，利用预测控制方式控制通风系统的运行；固定程序控制法是按时间区间预先编制程序控制通风系统的运行。

目前城市道路隧道通风系统的控制方式主要是借鉴公路隧道通风的控制模式发展而来的，但是城市道路隧道与传统的公路隧道相比，运营阶段的卫生要求更为复杂，简单照搬公路隧道的通风控制方式存在以下两个主要问题：

第一，当隧道出口附近有较严格的环境要求时，无法保证隧道日常运营下的环境影响在允许的范围内。目前城市隧道通风系统控制的核心都是以保证洞内卫生标准为目的，而且主要控制参数通常仅为烟雾浓度和CO浓度，而对于城市隧道，不仅要考虑浓度限值的要求，还要为了避免对环境的影响对排放速率进行限制。《大气污染物综合排放标准》中对于NO_x的排放速率提出了较严格的限值，但是目前城市隧道的控制系统中普遍不安装NO_x浓度传感器，这就造成设计阶段环境评价通过后，通风系统实际运行中并没有实质性的保障措施对NO_x的排放速率进行控制。

第二，当通风井采用机械通风方式时，集中送风和排风的轴流风机何时投入运行没有科学的定量依据，从一定程度上造成能量的浪费。对于城市隧道而言，设置通风井的主要目的通常是为了避免出峒口NO_x的排放速率过高而进行分流。由于目前隧道通风系统的控制参数通常仅为烟雾浓度(VI)和CO浓度，因此实际运营中，无法根据NO_x的排放速率确定集中通风系统应该在哪种工况下投入运行，开启存在一定的盲目性，而轴流风机的功率远高于射流风机，这就不可避免地造成能量的浪费。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于排放速率及浓度的多参数隧道通风控制方法，该方法主要针对城市道路隧道的需求，能够保证通风系统在同时满足洞内卫生标准和环境控制质量标准的前提下实现节能运行。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于排放速率及浓度的多参数隧道通风控制方法，在隧道中从前至后依次分散布置多台射流风机，并逐段设有多个排风井，在每个排风井上均设有排风机；

所述射流风机的控制方法为：

一)采用烟雾浓度检测仪和CO浓度检测仪检测隧道出峒口内侧的CO浓度值C_CO和烟雾浓度值C_VI；

二)采用控制器根据浓度检测值以及相应的设定值和控制域对射流风机的启停进行控制：

1)当出峒口内侧的CO浓度值C_CO≥C_CO,max或出峒口内侧的烟雾浓度值C_VI≥C_VI,max时，由隧道前端至后端顺次开启射流风机；