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。     

侧风环境下间接空冷塔百叶窗开度调节方案

针对侧风环境下,间接空冷塔冷却效率出现大幅下降,部分散热器换热管束在低温环境下发生冻结开裂问题,对某电厂200MW海勒式间接空冷塔在夏季(300K)和冬季(263K)工况下的流动换热情况进行数值计算。通过调节迎风侧和背风侧扇区百叶窗的开度,利用Fluent软件,分别模拟得到空冷塔的流场和温度场,并耦合计算得到各扇区的出口水温及塔出口水温。结果表明:侧风环境下,关小迎风侧和背风侧扇区百叶窗的开度能够增强侧面扇区散热器的对流换热,夏季时应根据环境风速的大小适当调节迎风侧和背风侧扇区百叶窗开度,冬季时应适当关小迎风侧和背风侧扇区百叶窗开度。该方案在降低环境侧风对空冷机组运行造成的不利影响方面具有重要的理论意义和工程价值。     

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。     

防风网对空冷岛换热效率的影响及防风网优化

以国内蒙达电厂600MW直接空冷机组为例,针对当前直接空冷机组运行中的突出问题——环境风的不利影响,利用CFD数值模拟软件Fluent,对空冷岛外部流场进行数值模拟.针对环境风的影响,在空冷岛挡风墙下延方向加装防风网.分析典型风向下,加装不同高度及开孔率的防风网对空冷岛换热性能的影响,从而对防风网进行优化.通过研究发现加装防风网后能有效地抵御环境风的影响,提高直接空冷岛的换热效率.     

环境风影响下换流变压器空冷系统换热性能研究

针对北方地区某高压直流输电换流站,建立了换流变压器空冷系统以及周围建筑物的计算流体动力学仿真模型,研究了不同环境风向和风速影响下空冷系统换热性能的变化规律。研究结果表明：由于周围建筑物的影响,空冷系统的换热性能在不同的环境风向下均有所衰减。当风向为W、风速为6m/s时,环境风流动方向与风机进气方向相反,极1和极2换流变空冷系统的换热能力衰减最为严重,分别下降了38%与40%。在高风速占比最多的NW28°风向下,环境风速逐渐升高时换热器上方的涡旋随着风向移动,迎风侧换热器出口高温气流回流至其他换热器入口;处于迎风侧的变压器2F换热器换热量最低,沿着环境风的运动方向不同位置换热器换热量呈现先升高后降低的趋势。研究结果为深入理解环境风影响下空冷系统换热性能的变化规律提供了理论依据,也为设计适应真实场景的变压器空冷系统提供了技术支撑。     

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。     

环境风对直接空冷岛换热的影响

以国内蒙达电厂600MW直接空冷机组为例,针对当前直接空冷机组运行中的突出问题——环境风的不利影响,利用CFD数值模拟软件Fluent,对空冷岛外部流场进行数值模拟。发现炉后来风、热风回流、倒灌是造成空冷岛换热效率下降的主要因素,分析了炉后来风、热风回流、倒灌等对空冷岛外部流场和换热性能的影响机理,并得到环境风速与热风回流和倒灌的关系。     

直接空冷系统冬季防冻措施研究

在高寒地区冬季,直接空冷系统的防冻成了直接空冷机组安全、经济运行的首要任务。通过直接空冷凝汽器冻结机理分析,开展直接空冷系统冬季防冻技术研究,并结合山西漳山直接空冷系统实际情况,提出相应的防冻措施。     

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。     

不同单元型式的直接空冷岛数值试验对比研究

利用ANSYS Fluent软件研究某2×660MW直接空冷岛,以期提高其整体换热性能。对不同单元型式、散热器管束和风机布置方式下的空冷岛方案进行流动和传热特性的数值模拟、分析和研究。在环境风速风向的影响下,不同布置型式的空冷岛出现一定的性能差异。静风状态下,不同布置方案的空冷岛通风量及换热量之间的差别很小,均在1%以内。TRL考核风速各风向下,与常规空冷布置方案相比,双小“A”风机低位布置方案的机组背压较低。炉后风向下,双小“A”风机低位布置方案的机组平均背压低于常规布置方案约1.57kPa。     

环境风工况下直接空冷机组加装进风扩压装置的性能分析

减弱或消除环境风对直接空冷凝汽器性能的影响对于保证其安全和经济运行具有十分重要的意义。以某电厂600MW直接空冷机组为例,设计了一种应用于空冷单元的进风扩压装置,建立了空冷单元和加装进风扩压装置空冷单元几何模型,基于CFD软件进行数值模拟。计算结果表明,所设计的进风扩压装置能有效降低各风机入口的平均温度,提升风机性能,增加了风机进风量。在环境平均风速6m/s的情况下,可使风机进风量增加63kg/s。环境风工况下,加装进风扩压装置使得空冷凝汽器的换热性能得到提升,当环境风速9m/s,机组换热效率提高3%。     

直接空冷机组冷端系统分布式建模方法

由于中国水资源分布不均,在水资源比较匮乏的地区无法正常建造常规的湿冷机组,直接空冷机组便由此产生.空冷机组的冷端系统是其进行热力循环的重要环节,但在运行过程中,机组背压会升高且在大范围内变化和冷端系统的换热面积灰等问题,严重影响了机组运行的经济性和稳定性,加之冷端系统是由多种设备组成的复杂热力系统,建立其模型对机组的安全稳定运行和节能优化具有重要的指导意义.本文在直接空冷机组的空冷岛空冷单元的空间分布及换热原理基础上,考虑了空冷单元间换热特性的差异,建立了更加贴近机组实际运行情况的空冷岛分布式模型,利用Simulink对该模型进行了仿真,采用电厂实际运行数据校验了模型,结果表明该模型能很好地体现空冷岛分布式变工况特性.     

环境风对空冷岛内部涡流分布的影响

随着环境风速的变化,空冷岛内部涡流分布对空冷单元换热器性能的影响愈加重要。以2×600MW的直接空冷机组为研究对象,采用Fluent软件模拟了环境因素对空冷岛内部流场的影响。针对不同的环境风速,分析了空冷机组周围流场温度和压力的分布情况,研究了涡流产生的机理和变化规律,以及环境风速对空冷机组风机流量的影响。结果表明:随着环境风速的增大,热空气羽流倾角增大,空冷单元与周围环境的换热量相对减少,换热效率降低。空冷单元呈现更多的负压区域,流场内出现涡旋并逐渐在增大,此时出现回流情况。另外,各空冷单元风机进口流量整体呈下降趋势,其中迎风侧的第一个风机f1的进口流量降幅最大,整体下降298.54kg/s;其功率的降幅也最大,下降了14.338kW。对此提出了优化运行改进措施。     

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.     

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)。     

高寒低温条件直冷机组凝汽器防冻运行研究

为解决在高寒地区环境下保证空冷机组安全经济运行不冻结,通过内蒙锡盟电厂2×600 MW直接空冷机组在2013年经历了最低温-42℃的恶劣环境温度,整个冬季未发生一次空冷冻结事件的工程实例进行分析,就高寒地区机组启动、运行,停机、再启等问题进行总结,为电厂在高寒地域空冷机组防冻运行提供了解决方案,确保高寒地区直冷机组在低背压安全经济运行。     

侧风下浮力驱动“塔烟”流动及换热特性数值研究

在介绍"塔烟"的凝汽模型和原理的基础上,建立了多孔介质简化模型和基于浮力驱动的自然对流流动换热模型,采用Fluent软件模拟并分析了在不同风速情况下"塔烟"内的流场和各凝汽器单元的换热量,提出了减小侧风影响的改进方案.结果表明:在没有侧风时,流场是均匀对称的,此时塔周向各进风口通风量基本一致,各凝汽器单元换热量均匀;当存在侧风时,由于进风区域圆柱绕流作用和塔出口"风盖"现象,各进风口通风量存在较大偏差,各凝汽器单元散热不均匀;在风速大于4m/s时,各凝汽器单元换热量差异较大,随着风速的增大,这种现象加剧;进风口区域加装导流板是减小侧风影响的可行方案.     

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.     

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。     

直接空冷机组地下进风方式数值模拟

直接空冷机组的运行受到环境因素影响很大,热风回流和"倒灌"及凝汽器真空低的问题非常突出,提出了采用地下通道进风的冷却方式,利用CFD数值模拟Fluent软件针对某600MW机组空冷岛外部流场进行了数值模拟,发现大风条件下空冷平台下面的进风室空气流场稳定,外部流场没有出现回流倒灌现象;换热效率平均提高24.4%,凝汽器压力平均降低15kPa。