大型火电机组空冷排汽管道背部加装倒角的数值模拟

直接空冷系统排汽管道的形式直接影响着各支管的流量分配和流动阻力.利用计算流体动力学(CFD)软件,在典型工况下,对某1 000MW超临界直接空冷排气管道内湿蒸汽的流场进行数值模拟,然后在排汽管道背部加装不同角度的倒角进行模拟得出最佳的倒角角度.结果表明:当管道背部倒角为30°时,分配管内流量分布较均匀,压降也有所降低.     

1000MW机组高位布置排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用Ansys、Fluent等计算流体力学软件对某1000MW直接空冷机组高位布置排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

600MW机组空冷凝汽器变工况特性计算与分析

根据直接空冷机组特点,在建立了空冷凝汽器变工况数学模型的基础上,对某600MW机组空冷凝汽器变工况进行分析和计算.分别研究了排汽热负荷Qn、入口空气温度tal、迎面风速VNF、管内污垢热阻ε1,和管外污垢热阻ε0对凝汽器压力的影响规律;利用数值计算方法分析了环境横向风对凝汽器变工况特性的影响规律,为直接空冷机组的安全经...     

基于分步模型环境风影响直空冷凝汽器换热的数值研究

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能具有重要影响。以某300 MW直接空冷机组为例,建立了空冷岛和逐个空冷单元的分步数值分析模型。分析了环境风对不同位置空冷单元的影响规律,计算了环境风对空冷凝汽器换热量的影响。结果表明:位于空冷平台迎风侧和左右两侧的边缘空冷单元受环境风的影响最为严重。以9 m/s风速为例,最优风向的换热效率比最不利风向的换热效率高出18.4%,建筑物会影响空冷凝汽器的换热。     

空冷岛风机群经济调度的数值模拟研究

以某600MW直接空冷发电机组为例,利用数值模拟方法,分析空冷岛在自然环境中运行时的温度场,提出了对风机运行进行分区域调度的方案,找到了各个区域风机的最佳运行转速.模拟结果表明:机组真空可以提高0.286kPa,发电量净收益可以提高0.275%.为风机群设计和布置提供了参考.     

600 MW直接空冷凝汽器变工况模型建立及特性分析

为解决因直接空冷凝汽器变工况特性计算不准确,影响直接空冷机组冷端系统运行优化效果的问题,基于厂家原始数据资料,采用ε-NTU法,考虑凝汽器冷凝温度变化引起的实际凝结热的变化及变工况下排汽压损的变化,建立了某600 MW直接空冷机组凝汽器变工况特性计算模型。该模型计算结果与厂家提供的特性曲线对比,其最大误差为1.68%,满足工程精度要求,与传统模型相比,该模型计算精度更高。在所建立的空冷凝汽器变工况计算模型基础上,详细分析了环境温度、汽轮机排汽流量和迎面风速对凝汽器压力的影响。结果表明:凝汽器工作压力分别随环境温度、排汽流量的增大而增大,随迎面风速的增大而逐渐减小。环境温度越高,空冷凝汽器压力对环境温度、排汽流量及迎面风速的变化越敏感。     

直接空冷与间接空冷机组的工程造价及经济性分析

本文以2台300MW空冷机组为例,简要介绍了直接空冷与间接空冷方案的特点,详尽分析了两种空冷方式的工程造价以及运行经济性,从理论上确定了我国煤炭资源不同地区火电厂适合的空冷选型.     

大岗山拱坝施工期空库状态下应力仿真分析及评价

根据大岗山拱坝的实际浇筑过程,采用三维非线性有限元仿真计算大岗山拱坝在自重、温度荷载及蓄水压力的不同组合工况下的坝体应力情况,得到坝体应力分布规律,在此基础上着重对比分析了坝踵、坝趾在不同荷载作用下的应力.计算结果表明,由于大岗山拱坝在完建时处于空库状态,受坝体体型影响,坝体重心位置略偏向上游侧,使得坝底上游侧受压而下游侧受拉,但其应力大小距蓄水后的应力水平及最大拉应力控制标准均有一定的富余度,不会对坝体及坝踵、坝趾产生不利影响.     

圆台形空冷单元供风方式优化数值模拟研究

鉴于圆台形空冷单元换热中存在的诸多问题,保证空冷凝汽器单元的安全长久运行,通过在冷却壁面下部添加引风环,风机从侧面进风来改善圆台型空冷单元的换热效果。首先利用Fluent软件对出风口狭缝宽度以及倾斜角度对空冷单元换热特性的影响进行模拟分析,确定较优宽度与倾角,得出针对单个空冷单元较优的侧面供风结构;其次将空冷岛分散供风改为集中供风,将新型供风方式下空冷单元换热特性及经济性与原有供风方式进行对比,得到换热性能较好、经济性较好的供风方式。     

基于CAESAR Ⅱ的中低压缸输气管道的设计和应力分析

以美国工艺管道标准ASME B31.3—2012为设计依据,进行了管道的壁厚设计和应力校核.同时,采用Caesar Ⅱ对600 MW汽轮机的中低压缸输气管道建立模型,考察不同曲率的弯管和三通管道对管道应力的影响,并设置相应的边界条件,进一步对管道的安装工况和使用工况进行静态应力分析.     

地下空区激光三维探测及稳定性分析

为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响,针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区,利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测,把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型,研究了SURPAC和FLAC~(3D)的数据转换方式,并编制相应程序把空区三维块体模型导入软件FLAC~(3D)进行稳定性数值分析.计算结果显示:该空区模型内各单元内的不平衡力趋近于0;节点(6066,4775,1430)处的Z方向位移趋近于恒定值;初始平衡状态下围岩最大位移量约为0.086 m;围岩中最大拉应力为1.52 MPa,应力集中区最大压应力为12.37 MPa,均小于岩体的抗拉、抗压强度.由此表明,该空区上方地表运动停止,空区上方围岩不会发生拉裂破坏,空区目前处于稳定状态.     

防风网改善环境风影响直接空冷凝汽器换热的数值研究

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能有很大的影响.针对某电厂空冷岛换热受环境风影响的问题,提出了3种加装防风网的方案来改善环境风的影响.用Fluent软件建立了数学模型,从风机的进气量和风机入口压强两方面对比分析了不同方案的优劣.结果表明:相比于无措施的情况,方案1在风速为3m/s时效果较好,能够提高进气量4％;方案2在风速为9m/s时效果较好,能够提高进气量25％;方案3能够使得风机入口压强的分布更加的均匀,有利于机组的安全运行.     

ANSYS在双曲线型冷却塔分析中的应用

应用ANSYS有限元分析软件对火力发电厂双曲线型冷却塔进行结构分析,主要探讨了在自重、温度和风荷载作用下,双曲线型冷却塔塔筒的位移、应力和内力分布规律.简单介绍了荷载的施加方法并建立了有限元模型,并对自重、温度和风荷载3种工况塔筒的受力特点进行了研究.结果表明:风荷载工况塔筒的喉部位移最大;自重工况塔筒的薄膜力大,且同一位置的子午向薄膜力大于环向薄膜力;温度工况塔筒的弯矩大,且在塔筒的中段弯矩恒定;风荷载工况塔筒同一位置的子午向薄膜力大于环向薄膜力,环向弯矩大于子午向弯矩.分析结果可为双曲线型冷却塔的结构设计提供参考依据.     

间接空冷散热器空冷塔流动和传热的数值研究

依托实际工程项目,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对自然通风状态下,某600 MW机组表面式间接空冷散热器空冷塔的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究.确定了考核工况基准下,不同环境风速对空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量的影响.模拟结果显示,随着环境风速的增加,空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量减小.它为间接空冷系统的优化设计提供理论依据.     

1000MW直接空冷机组支架结构体系研究

直接空冷系统是三北地区电厂的重要组成部分,其支架结构具有大跨度、长悬挑、重载、设备振动大等特点;目前600 MW机组火力发电厂中已有大量的工程实践.随着机组容量的增加,1 000 MW机组火电厂的空冷支架有着不同的特点,主要表现在结构高度增加(增高10 m左右)、结构跨数增大、风机数量增多.采用SAP2000计算软件,计算了增高后的传统空冷结构体系及为解决悬挑端挠度超限和减小桁架高度等问题而增加斜向支撑后的新型结构体系.在大量计算的基础上,总结了1 000 MW直接空冷结构体系的特点及建议采用的形式,供实际工程参考.     

空冷凝汽器支架结构风荷载作用研究

空冷凝汽器支架结构属于一种高柔结构,结构下部空旷,风荷载主要作用于上部挡风墙上,并对结构下部产生较大的作用.现行"建筑结构荷载规范"(GB50009—2001)中没有对该结构形式的风荷载体型系数有明确规定,对结构内部的A型架更是没有具体规定.为解决工程设计中风荷载体型系数的取值问题,进行了相关的试验研究,给出了相关参数的建议值.同时,采用大型流体有限元分析软件FLUENT进行了数值模拟,模拟效果较好.试验研究和数值模拟结果为工程设计提供了基础资料,可供同类工程参考.     

大型火电厂空冷凝汽器支架结构风洞数值模拟

空冷凝汽器支架结构是大型火力发电厂采用的一类特殊工业建筑,属典型的钢-混凝土竖向混合结构.运用FLUENT软件对某大型空冷支架结构表面风荷载进行数值模拟,计算了三种不同挡风墙形式和三种不同风向角作用下空冷支架结构的整体体型系数,研究了各工况下结构的A型架和挡风墙风压分布规律,分析了挡风墙形式对A型架上部气流流向的影响,得到了在最合理的挡风墙形式下A型架和挡风墙各区的体型系数.最后,将最合理挡风墙形式下各区的体型系数与风洞试验结果进行了对比分析,结果表明,数值风洞模拟结果与风洞试验结果吻合较好.     

直埋热水供热管道三通热-力耦合分析

针对直埋热水供热管道三通受力的复杂性,基于土弹簧模型建立了热-力耦合有限元模型,分析了直埋三通应力的主要影响因素,并给出了简化三通接管长度的热-力耦合有限元模型.建模中管土相互作用考虑了介质本身的重量和覆土重力等的作用,三通管段的边界条件施加在主管和支管端头.结果表明,直埋三通在温升作用下,相贯区峰值应力较大;直埋三通的二次应力随温升、管道壁厚、支管管径、主管过渡段长度变化,而受内压影响较小;地面荷载作用使三通最大当量应力减小,对三通起保护作用.该结果旨在为直埋管道的安全性提供帮助.     

单跨空冷支架结构挡风墙阵风系数风洞试验研究

空冷支架结构体型独特,空冷平台以上有较高的挡风墙,性质属于维护结构,但又和结构一起随风振动,与规范上所说的围护结构不同,因此不能直接采用规范给出的阵风系数,抗风计算时仅参考国外一些参数,是否准确无法验证.通过1/150单跨刚性模型风洞试验,考虑风向角、周围建筑物、风机是否转动等因素,得到单跨空冷支架结构挡风墙在不同工况下的阵风系数,并对其分布规律进行分析,提出设计建议.得到的各种参数不仅为空冷支架结构体系的抗风设计提供了依据,而且为我国行业规程关于空冷凝汽器支架结构体系风参数相关条文的进一步修订和完善提供了基础研究资料.     

自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究

介绍了规模为50kW的自然循环槽式太阳能中高温集热系统,并对系统在不同太阳辐照和排汽压力工况下的传热特性及稳定性进行了实验研究.结果表明,系统稳定运行的最低有效辐照条件为垂直镜面辐照度254～272W/m2;在较好的辐照条件下,本系统能够实现当天0.5MPa稳定排汽;在连续3d良好辐照条件下,系统产生的饱和蒸汽压力达到0.8MPa.在不同压力工况排汽过程中,由于辐照强度较小,管道热损失偏大,热管流量和携带热量偏小,自然循环换热系统均出现了不同程度的过冷换热现象.