风机出口加装导流板对空冷单元的影响

针对某600 MW直接空冷凝汽器单元的典型结构,建立了在风机出口安装空气导流板的空冷单元物理模型,利用Fluent软件对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行了数值模拟,分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动和传热特性的影响.结果表明:在空冷单元风机出口加装一定数量和形状的导流板能提高冷却空气流场的均匀性,降低管束表面局部高温区的温度,从而提高空冷凝汽器的换热效果;安装8块导流板时效果最好,且弓形导流板对空冷凝汽器散热效果的改善要比长方形导流板和弯曲面形导流板更为明显.     

直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化.结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考.     

空冷单元风机出口加装结合形导流板的数值模拟

以600MW机组直接空冷单元的典型结构为依据,建立在风机出口加装结合形导流板的空冷单元模型,并利用CFD软件对加装了导流板的空冷单元内部流场进行数值模拟,分析结合形导流板尺寸变化对整个单元换热特性的影响,得到了最优结果。比较最优化的结合形导流板与长方形导流板的换热,可以得知,结合形导流板的换热效果更佳。为提高空冷单元换热效率、优化空冷机组设计提供了一定的依据。     

冷却空气导流技术在直接空冷机组中的应用研究

针对某电厂330 MW直接空冷机组的运行条件,设备状况和凝汽器Λ型结构内部空气流场的特点,在空冷单元中风机上方对称加装导流板、空冷单元四周加装不同角度的挡板,通过空冷凝汽器的性能试验对加装导流装置前后机组的背压情况进行了计算分析。结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,运行背压降低约1.1 k Pa,平均供电煤耗下降1.9 g/(k W·h)。     

空冷单元加装弯叶式导流板的数值研究

空冷单元换热面的最高温度直接影响着空冷单元的安全长久使用,同时也标志着其换热效果。针对直接空冷凝汽器空冷单元典型结构中所存在的局部高温问题,以龙山电厂600MW机组的模型为例,在空冷单元内部加装弯叶式导流板,对加装不同形式和位置导流板下的空冷单元流场和温度场进行了数值模拟研究,并与原空冷单元模型和已有的加装弓形导流板的空冷单元模型进行比较,得到了较为理想的结果,为直接空冷单元结构的改进优化提供了参考依据。     

空冷单元内加装导流装置后内部流场的数值模拟

针对某厂600 MW直接空冷机组空冷单元翅片管近壁面处上部空气流速低的情况,根据该厂空冷单元的实际尺寸建立了空冷单元及内部导流装置模型。利用计算流体力学软件,对加装导流装置前后空冷单元内流场进行了模拟分析,并对导流板的安装位置和尺寸进行了优化调整。数值模拟和计算分析的结果表明,加装导流装置后,空冷单元内空气流动低速区范围缩小,并且在靠近翅片管处空气速度也有一定的提高,为该厂空冷单元的设计优化提供了理论参考。     

特大风环境下直冷数模及导流技术应用研究

基于Fluent软件,采用标准k-ε湍流模型进行应力封闭,对某工程直接空冷岛进行三维数值计算。计算分析了岛内速度场、温度场,建立了相关方程及理论模型。结合工程实际情况,对空冷岛导流技术进行深入分析:1)在高温大风地区加装导流板是提高空冷平台散热性能最有效的措施;2)导流板数量增加,空冷平台散热能力增加,4片以上导流板对提高散热能力增加幅度已经很小,导流板建议安装于风机导流筒下部;3)导流板作用明显,可明显改善风机入口进风条件,但需要与风机合理配合使用才能安全有效运行。     

导流板倾角对“V”型直接空冷单元空气流动与换热特性的影响

利用CFD软件对环境横向风影响下“V”型布置直接空冷凝汽器单元空气流动与换热性能进行数值模拟研究。对比了空冷单元迎风侧加装平行导流板与未加导流板的流场特征,探究了环境风对流场产生的不利影响以及导流板的导流机制;分析了由4种倾角与3种递减角度组合形成的不同变倾角导流板的导流效果,给出了速度场、风机吸风量、凝汽器散热量以及空气出口温度与不同倾角导流板之间的关系。结果表明,环境不利风的削弱是空气流经导流板的增压与导流板背风侧旋涡引起流动偏移的综合效果。在所研究的变倾角导流装置中,45°倾角与5°递减角度组合的导流板导流效果最佳,75°倾角与0°递减角度组合的导流效果最差。所得结果可为进一步完善导流板结构设计提供理论依据。     

新型翅片管束提高自然通风直接空冷系统效率

自然通风直接空冷系统凝汽器单元"Λ"型布局和传统翅片结构使得冷却空气流过翅片管束时发生严重转向,从而显著影响空冷凝汽器的流动传热性能。提出了一种新型翅片管束,其翅片通道与基管椭圆长轴方向呈一定夹角,使翅片通道方向与塔浮升力方向平行。通过CFD数值模拟和实验验证,获得了采用新型倾斜翅片管束的自然通风空冷凝汽器的空气流场和温度场,计算得到了不同环境风速下空冷凝汽器总换热量的变化规律,并与现有翅片管束的空冷凝汽器性能进行了对比。研究结果表明,采用倾斜翅片空冷凝汽器可以显著改善自然通风直接空冷系统热力性能,降低机组背压,提高空冷机组运行的经济性。     

圆台形空冷单元导流装置优化数值模拟研究

在圆台形空冷单元添加引风环的基础上,为减少空气回流现象以保证最大化地提高空气利用效率,在空冷单元内部添加凹槽和凸槽导流板,利用Fluent软件对导流板的结构进行优化研究,通过分析其温度场和流线分布的情况,得到换热效果最佳的导流板结构,并对不同空冷单元的凝汽器背压和汽轮机煤耗进行计算、分析与比较。研究表明:添加导流板后,空气回流现象得到明显改善;两种导流板均能提高换热效果;换热效果最佳的是凹槽导流板。     

直接空冷机组冷却单元积灰的运行分析

通过温度实时在线监测装置对直接空冷机组冷却单元出口温度进行监测,得到空冷岛出口空气温度场分布。对空冷系统管束积灰的影响进行分析,当积灰厚度达到一定程度,危及机组安全经济性时,用高压水冲洗翅片管除尘。     

空冷凝汽器单元流场的耦合计算

运用计算流体力学的方法,采用多孔介质模型对电厂空冷凝汽器风机和A型框架空气侧流场进行了三维准定常耦合计算,得到了风机在不同转速时空冷单元内部的速度、温度和压力的分布.结果表明:对空冷凝汽器风机和A型框架进行耦合计算较为更合理;冷空气在凝汽器翅片间的分配不均匀,因此优化空气侧的流场分布是提高凝汽器换热效率的措施之一,为凝汽器的优化设计提供了理论依据.     

外部复合导流装置对直接空冷系统流动传热特性的影响

在直接空冷平台外部加装导流装置,可减小环境风对直接空冷系统流动传热性能的影响,提高机组的效率。在传统的2×600MW直接空冷机组结构的基础上,建立了在空冷平台下部加装复合导流板的模型。利用CFD模拟,获得了该模型不同风向和风速条件下直接空冷系统的流场和温度场。通过与原模型的对比可以看出,加装复合导流板后,直接空冷系统的冷却空气流量大幅增加,换热量明显提高,且在大风条件下导流板的作用更为明显。提出的导流装置为直接空冷系统外部导流装置的改进提供了一定的参考。     

侧风条件下带消能导流装置的直接空冷岛冬季冻结风险模拟研究

哈密某电厂在其空冷岛中使用了一种新型消能导流装置来抵抗侧风影响、稳定机组背压。然而,该电厂冬季空冷单元散热管束冻结的情况依然存在。为了探究该装置对空冷岛冬季防冻的影响,利用Fluent软件对该电厂冬季大风时空冷岛的流动传热特性及各空冷单元的冻结风险进行了模拟研究。研究表明：空冷岛“消能导流装置”整体上对空冷单元的防冻起负面作用;在冬季大风条件下该装置迎风侧空冷单元的散热量平均超出警戒值27%以上,最高达到50%;消能导流装置主要通过提升轴流风机空气流速来增加对应空冷单元的换热量,该装置迎风侧空冷单元轴流风机的轴向空气流速甚至能达到与环境侧风相同的水平,这导致对应空冷单元换热量激增,更容易出现冻结事故;大风条件下该装置在空冷岛下方形成的高压区域分布并不均匀,临近主厂房与相邻空冷岛一侧的高压区域压力更高、面积更大,这些区域空冷单元的冻结风险更高。     

余热锅炉入口烟道数值模拟

余热锅炉入口烟道的不同结构对其速度场的分布会产生重要的影响.采用标准 k-ε两方程模型,对入口烟道的第1段仰角及其长度、入口烟道的总长度的改变以及加装导流板等情况进行了速度场的数值模拟.结果表明这些因素之间存在优化组合,使出口截面的速度分布趋于均匀,加装导流板可明显改善入口烟道内及其出口截面的速度分布均匀性.     

环境风对直接空冷系统塔下热回流影响的试验研究

对发电厂空冷系统热回流产生的原因及其危害进行了分析,提出了定量分析热回流的评价标准.在直接空冷系统模型内导入恒温热水构成循环系统,在低速风洞中对直接空冷模型进行热效应试验研究,并在不同来流条件下,通过测量风机入口和翅片管束出口空气的温度,计算各测点回流率的大小,探求环境来流风速和风向的变化对空冷塔下回流率的影响,结果发现在实验风速范围内,空冷塔下平均回流率随着来流风速的增加而增加,不同来流风速下空冷塔下平均回流率随风向角变化趋势基本相同;实验风向角β=0时,空冷塔下平均回流率最大.     

直接空冷凝汽器热负荷分配不均的原因分析与改善措施

通过对某1000MW直接空冷凝汽器热负荷分配不均的现象进行研究,分析各直接空冷单元热负荷分布不均的原因,并重点从运行角度提出改善措施,对每个单元的凝结水温度和风机进风温度进行监测,独立的对每个单元的风机转速、喷雾系统进行有针对性的调节,达到提高空冷系统整体换热性能的目的。     

加装导流装置的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

针对凝汽器喉部布置低压加热器而导致喉部出口流场的不均匀现象,采用模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某300 MW汽轮机凝汽器喉部加装导流装置前、后的流场进行了三维数值模拟和对比分析.结果表明:加装导流装置前.内置式低压加热器使凝汽器喉部出口流场的分布具有不均匀性;加装导流装置后,喉部出口流场的分布趋于均匀.通过数值模拟,给出了加装导流装置的最佳方案.汽轮机的实际运行情况表明:加装导流装置后,提高了凝汽器的真空,从而改善了汽轮机运行的经济性,达到了节能降耗的目的.     

1000MW机组凝汽器水侧流场的三维数值模拟

以某1 000MW机组为例,利用Fluent软件对凝汽器水侧的流场特性进行了数值模拟.结果表明:循环水在高压凝汽器和低压凝汽器前水室产生的较大漩涡区和循环水对管板的冲击,增加了循环水的阻力损失,影响了管束区水速的分布;在进口水室加装导流板和隔板上加装凸起扣板后,水室内的漩涡区明显减小,水速变得均匀平顺,循环水对隔板冲击现象明显减弱,且沿着凸起扣板方向进入管束,管束区平均水速提高了0.033m/s,整体平均传热系数增大了28 W/(m~2·K),改善了凝汽器水侧管束的传热效果.     

水平挡板改善直接空冷凝汽器流场特性的数值模拟

以某1000 MW直接空冷机组凝汽器的一组空冷单元为研究对象,建立了物理模型和数学模型,通过计算流体力学模拟分析,研究横向风对空冷机组凝汽器的影响规律和水平挡板改善风机入口侧流场的机理.结果表明：加装水平挡板可以使空冷凝汽器横向风迎风侧第一单元风机入口的负压区前移,有效削弱横向风的不利影响,增加空冷单元进风的质量流量;对于所研究的直接空冷机组凝汽器,水平挡板的最佳长度为15 m.