冷凝式消雾节水冷却塔消雾节水性能试验研究

冷凝式消雾节水冷却塔近年来在中国开始应用。为获得冷凝式消雾节水冷却塔的消雾节水性能,对某设计循环水量为4 000 m³/h的冷凝式消雾节水冷却塔的出塔空气参数及节水率进行了试验研究。在循环水流量接近设计值时,冬季消雾模式开启工况下,试验得到了出塔空气干、湿球温度及风速分布。试验结果表明：冷凝式消雾节水冷却塔出口,靠近风筒壁面的空气流速要高于塔中心处的空气流速;出塔空气参数经加权平均后相对湿度为64.2%,出塔空气的羽雾稀释曲线始终处于不饱和区,不易形成雾气团;在试验工况下该冷却塔的冷凝回收水量为11.357 m³/h,蒸发损失水量为45.440 m³/h,节水率为25%。     

湿式冷却塔消雾节水技术及其评价方法综述

传统冷却塔存在蒸发损失、排污损失等水耗量大的弊端,消雾节水冷却塔在降低蒸发损失的同时也可减小排污损失,因此对消雾冷却塔的研究和应用具有重要的意义。介绍干湿联合、冷凝、雾滴捕捉等消雾方法,综述典型消雾方式的消雾机理及消雾节水效果,重点介绍干湿联合消雾校核及评价方法,指出消雾评价是消雾塔设计及运行优化的基础,同时对比了消雾验收测试规程关于零雾型和少雾型评价标准的特点和差异,指出需要在现有消雾指数基础之上提出新的定量评价指标,以此来指导少雾型冷却塔的设计及运行优化。     

雨区干湿混合模式对超大型湿式冷却塔传热传质性能影响的数值模拟

为解决超大型湿式冷却塔雨区进风阻力大、传热传质性能沿径向分布不均等问题,提出雨区干湿混合的冷却模式。建立超大型湿式冷却塔三维数值计算模型,并进行验证。定义半径占比g、安装角a等参数,并设计不同半径占比g、收水板宽度d和安装角a的多种优化方案,研究不同优化方案下冷却塔内的空气动力场及传热传质性能。结果表明,雨区干湿混合模式可减小雨区进风阻力,提高塔内空气动力场均匀性;当y=2/3、α=15°及d=16.50m时,冷却塔传热传质性能相对优化值:与原始常规塔相比,水温降增大了0.24℃,冷却数提高了0.12,通风量提升了1690kg/s。另外,全塔抽力随干区面积增大而升高,干湿混合冷却模式可使全塔抽力提高10.6Pa。     

机力消雾塔换热管束数值分析

干湿联合系统是机力消雾塔主要运行方式,消雾效果主要取决于干段换热器的能力。介绍用于机力消雾塔干段换热器的数值模拟开发,为该类型换热器在机力消雾塔工程项目上应用提供了设计依据。     

环境侧风对大型逆流式冷却塔性能影响试验研究

逆流式自然通风冷却塔易受环境风影响,引起性能恶化。本文基于行业相关标准,对某现役发电厂用自然通风湿式逆流塔的进出口参数进行实塔测试。此次测试对冷却塔的进出塔参数进行了全面的监测,包括进塔空气干湿球温度、进塔水温、出塔气温、出塔水温、填料上下温度等;通过对冷却塔测试数据的整理,分析了冷却塔的通风及热力性能,重点分析了夏季工况下冷却塔的运行特性;并对比分析了导风板、导风管以及采用填料非均匀布置等优化措施对冷却塔通风及热力性能的影响。结果表明:侧风存在影响周向进风,导致冷却塔除水器上方温度不均;通过安装导风板、导风管、填料非均匀布置等改造措施,可使冷却塔性能改善。以夏季双泵高速流量工况为例,当风速达3.2 m/s时,进风均匀性提高36.7%,除水器上方温度均匀性提高10.5%;风速接近4 m/s时,冷却性能提高8.7%。本文对于同类电厂冷却塔的结构改善具有一定的参考价值。     

冷却塔填料及非均匀配水协同优化研究

为提升冷却塔的冷却性能,以北方某300 MW机组冷却塔为例,建立冷却塔三维数值计算模型,对比二分区及三分区不均匀填料对出塔水温的影响,确定最优半径分界点,并协同非均匀配水进行优化,分析不同优化方案对出塔内空气流速、塔水温、通风量的影响。结果表明：二分区及三分区非等间距填料下出塔水温分别为31.798℃和31.696℃,冷却性能提升;非等间距填料与非均匀配水的耦合优化显著提高了空气动力和温度场的均匀性;随着内区配水量的增加,水温和通风量均呈现先增加后减少的趋势;最佳内区配水量为50.0%,出塔水温为31.360℃通风量7 122.8 kg/s;与26 mm和30 mm等距填料布置相比,协同优化后,出塔水温分别降低了0.768℃和0.830℃,冷却性能显著提升。     

排烟冷却塔的一维热力计算数学模型

文章建立了排烟冷却塔的一维热力计算数学模型,分析了烟气的排入对冷却塔内的气流速度、通风量、气流阻力、空气干球温度以及冷却塔的冷却性能等方面的影响,并与普通冷却塔的热力计算进行了比较分析。工程实例计算结果表明:烟气的排入将使冷却塔出口的混合气体温度增高、冷却塔的抽力和通风量增大,有利于提高冷却塔的冷却效果;当烟气的相关参数置为0时,该模型与普通冷却塔模型的计算结果一致,表明此模型具有良好的通用性。     

新型干湿冷却塔联合系统经济性的综合分析

干、湿冷却塔联合系统是当前国外工业发达国家的新型冷却系统,它包含二种不同冷却方式的冷却塔:一种是靠蒸发冷却的湿式塔,另一种是靠空气冷却的干式塔,故简称为干、湿冷却塔。这种新型冷却系统,干式塔可以常年运行,而湿式塔只在环境温度超过某一温度时才使用,以节约用水。或可根据气温和水源的不同条件,采用干塔与温塔的联合冷却。因此,它比湿式塔能更节约用水和减少水汽水滴对环境     

基于特征模型的冷却塔监控装置设计

分析了火电厂冷却塔运行特点及存在的问题,重点介绍了一种智能型冷却塔运行管理监控装置,它基于建立在冷却塔出塔水温与湿球温度、冷却水流量、冷却塔进塔水温及冷却范围等之间关系的特征模型。将运行参数代入该模型,即可计算出冷却塔出口水温的理想值,通过与实际测量值比较,确定出冷却塔的运行工况。实际运行表明,该监控装置具有测量精度高、性能价格比高、能将冷却塔工作在最佳运行工况等优点。     

1000 MW机组间接空气冷却塔的三维数值模拟

传统的经验公式和二维计算方法无法预测复杂环境下空气冷却塔的性能,因此利用计算流体动力学软件包ANSYS Fluent 13.0,建立1 000 MW机组散热器塔外布置的大型空气冷却塔三维数值计算模型,获得了塔内外空气动力场、压力场以及进出塔冷却水温度的差值。研究发现:随着环境风速的增大,空气冷却塔的散热性能不断下降,当环境风速超过6 m/s时,环境风对空气冷却塔散热的不利影响趋于平缓;增设导风板可减缓环境风速对空气冷却塔的不利影响,环境风速越大,导风板的改善效果越显著。     

十字隔墙湿式冷却塔冷却特性的数值研究

为阐明十字隔墙对自然通风逆流湿式冷却塔冷却特性的影响,基于CFD软件FLUENT,建立了十字隔墙湿式冷却塔的三维数值计算模型,对塔内外空气动力场及塔内气–水两相间的传热传质进行了三维数值模拟。在2种典型风向下,分析了十字隔墙对冷却塔雨区空气动力场、水池水面水温场、通风量、塔内各区平均传热传质系数、各区冷却水温降及冷却水总温降的影响。研究表明：低风速时,十字隔墙可增大冷却塔总体冷却性能;高风速时,风向与迎风侧第1块隔墙平行时,冷却塔总体冷却性得到提高,风向与迎风侧第1块隔墙夹角为45°时,冷却塔总体冷却性能下降,间隙十字隔墙可有效减小无缝十字隔墙因高速侧风风向变化而产生的不利影响。     

发电厂冷却塔弧形布置填料层的特性分析

填料是自然通风湿式冷却塔最主要的换热部分,其换热量占冷却塔总换热量的60%~70%,具有很大的节能潜力。针对填料层的布置方式,提出了用弧形填料层替代传统水平布置填料层的构想,并借助Fluent模拟软件,建立了湿式冷却塔弧形填料层的传热传质模型。研究对比了不同弧度的填料层布置对冷却塔热力性能的影响,并计算分析了不同环境侧风下,弧形填料层冷却塔内空气流场、出塔水温等参数的变化。研究结果表明：与传统的水平布置相比,弧形布置填料层增加了一部分换热面积,改善了雨区空气流场,从而增加了冷却塔的换热量,使冷却塔抽力增加,出塔水温降低;在环境侧风条件下,这种改善效果更加显著,以填料层弧度0.12 rad为例,当环境风速6 m/s时,出塔水温最高可降低0.36℃。     

机械通风冷却塔羽雾的形成机理及防治措施

在北方寒冷地区,机械通风冷却塔冬季运行时常在冷却塔出口形成羽雾,对周围生态环境造成影响。基于机械通风冷却塔羽雾的形成机理,研究了该型塔消除羽雾的有效措施,通过实际应用得出结论:干湿联合冷却塔是消除机械通风冷却塔羽雾的有效途径之一。     

阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响

为了研究阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响,运用等效法计算了消声器的阻力特性参数;采用FLUENT软件对冷却塔内部流场进行了数值模拟,研究了阵列式消声器对冷却塔性能及出塔水温度的影响。结果表明:消声器全压损失系数与消声器有效长度、净通流比相关;布置消声器后,冷却塔内流场变化明显,通风量下降,出塔水温度上升,并且均与消声器布置包围角相关;当包围角为180°时,出塔水温度上升0.18 K,而当包围角为360°时,出塔水温度上升0.39 K。     

大型自然通风排烟冷却塔塔型优化设计

在现有的规范规定条件下,本文以某1000MW火电机组为研究目标,开展湿式排烟冷却塔塔型优化工作。以塔高与塔底直径之比RAUZ、喉部直径与塔底直径之比RAUC、进风口高度塔底直径之比RAUL和填料高度RAUE作为塔型的主要变化参数,采用供水系统优化程序对湿式冷却塔进行选型分析。结果表明采用供水系统优化计算结合冷却塔塔型本体优化的选型方式,得到的冷却塔选型方案比较合理,满足工程实际需要,节约工程投资。     

超临界机组采用直接干式冷却系统的可行性及经济性探讨

超临界机组及直接干式冷却系统在节煤和节水方面各有着十分显著的效果。阐述了我国超临界机组和大容量直接干式冷却系统的发展现状,结合超临界机组和直接干式冷却系统的特点,从锅炉、汽轮机、干式冷却系统及其它相关系统等方面对超临界机组采用直接干式冷却系统的可行性进行了分析,对干式冷却系统与湿式冷却塔系统的节水指标进行了比较,提出了发展超临界直接空冷机组应注意的问题。     

火电厂湿冷与空冷系统水泵风机的节能改造

简述了火电湿冷系统循环水泵的存在问题、技改措施及节能效果。详述了火电厂间接空冷系统循环水泵及其在系统中的连接特点、能耗情况、出现问题及改进措施，以及火电厂直接空冷系统的风机群体的能耗情况、运行方式、节能措施等。     

间接空冷自然通风冷却塔抽力计算公式

在电厂冷却塔的设计中,根据塔内外空气密度差计算塔内抽力应用较广泛,但缺少理论依据,且计算结果存在较大误差,Kroger算法考虑了相关作用因素的影响,计算精度较高,但计算形式复杂。以间接空冷自然通风冷却塔为模型,通过实验和数值模拟对比了塔内抽力密度差模型和Kroger模型的准确性,指出了后者计算抽力结果更准确的原因,其影响因素主要包括:冷却塔高度、环境大气温度及循环水进口温度。分析结果表明:当环境大气温度和循环水进口温度条件不变时,随冷却塔高度的增加,密度差模型较Kroger模型的相对误差随之增大,则计算的换热量误差亦增大。同理,在其他2个条件不变时,随环境大气温度的升高或随着循环水进口温度的降低,相对误差增大。分析结果为自然通风冷却塔抽力计算公式的适用范围以及不同条件下计算方法的选择提供了理论依据。