直接空冷火电机组风机群分区调节运行实验

处于环境风作用下的直接空冷机组,受轴流风机群的群抽效应和热风回流的耦合作用,致使不同区域风机的冷却能力发生复杂变化。针对夏季主导风向下运行的某2 330 MW直接空冷机组,将其空冷风机群分9个区,开展热力性能实验。利用实验数据,有针对性地考虑环境气象条件、不同分区风机群转速等运行参数对机组背压的综合作用,建立最小二乘支持向量机背压预测模型,分析了空冷岛风机群转速分区调节对机组背压的影响规律:适当降低受热风回流影响较大区域的风机转速,反而可以起到降低机组背压的作用;不同分区的风机转速发生变化,对机组背压的影响明显不同;改变一台机组空冷风机的转速,也会对另一台机组的背压产生影响。实验验证表明,所建立的最小二乘支持向量机背压预测模型可以有效的抑制输入参数噪声产生的相对误差,分析结果具有可靠性。     

直接空冷风机进口空气流动特性

直接空冷风机数十台集群运行,掌握其运行特性,对空冷系统的设计、运行具有指导意义.在空冷风机集群效应中,风机进口空气流动特性又是影响集群运行的关键因素之一.文中从数值模拟和模型实验2个角度探讨了空冷风机(群)进口流动特性.研究结果表明,单台风机运行时,由于进气角度过大.最外侧出现速度较小区.当有风机抢风时,这一情况改善,但最外侧的风机进气条件不好,这是产生风机群集群效应时最外侧风机流量偏小的原因之一.文中提出位置系数的概念,并用位置系数分析了6台风机同时运行时的进口空气流动特性,为进一步揭示风机群的运行规律提供参考.     

直接空冷系统轴流风机群运行特性分析

掌握直接空冷系统轴流风机群运行特性,对于电站空冷系统的优化设计和高效运行有重要意义。该文在2台风机并联运行的基础上,绘制并联风机的性能曲线,获得叶片安装角对并联风机运行特性的影响。通过引入集群因子,得到轴流风机群的性能曲线、空冷管束的阻力特性及空冷系统的工作点。结果表明,空冷系统风机群每台风机的流量介于风机并联运行和单台风机独立运行之间。风机群性能不仅取决于每台风机的性能,还与风机群的数量和布置方式有关。随空冷系统容量增加,风机群非线性效应增加。在一定程度上揭示出空冷系统传热面积随机组容量非线性放大效应的机理,为空冷系统设计提供了理论依据。     

计及集群效应的直接空冷机组经济背压研究

直接空冷系统中数十台风机集群运行,电耗较大,并且集群效应对各台风机工作点及电耗的影响不尽相同,因此研究考虑集群效应的风机群优化对降低厂用电率具有重要意义。以某600MW直接空冷电站为研究对象,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟和最小二乘法建立考虑集群效应的冷端模型,从而获得典型工况下的风机流量和机组排汽压力,进而计算汽轮机净功率得到建模样本,基于BP神经网络建立机组背压模型,利用梯度下降法得到任意工况下的经济背压。结果表明:集群效应使得外围风机出力明显降低,且对冷端模型精度有较大影响,忽略集群效应的影响会造成经济背压计算值偏低;机组经济背压与排汽负荷、环境温度均呈正相关关系;环境温度越高,其对经济背压的影响越明显。     

600 MW直接空冷机组风机转速优化

直接空冷机组风机转速与其排汽压力紧密相关,故直接影响机组运行经济性。因此,基于环境温度、风速及风向等影响因素,确定最佳风机转速,对实现节能降耗具有较大意义。以某600 MW直接空冷机组为例,建立风机转速优化目标函数,通过分别确定风机工作点、风机转速与排汽压力的关系及汽轮机功率背压特性,得到目标函数值,利用适当的优化算法确定最佳风机转速。结果表明：随着环境温度或风速或机组负荷的增加,排汽压力逐渐提高,进而最佳风机转速也随之增大,反之降低;当环境温度高于20 ℃时,对风机转速的影响较为突出;环境风向对风机转速也具有一定影响,其最佳值在x风向下最高,在主导风向下最低。     

空冷风机集群运行风量的确定方法

近几年,随着大型直接空冷机组(直冷机组)并网发电的普及,机组能否优化运行越来越重要,空冷风机风量的准确计算是机组优化运行的关键.依据空冷风机的性能曲线及风机集群因子,结合相似理论,提出了一种快速计算风机风量的方法,为空冷机组的定量优化提供依据,为相似机组的优化运行提供参考.经验证此方法误差较小,可应用于工程计算.     

基于CFD与灰色关联度的直接空冷机组背压运行方式研究

针对环境风作用下的直接空冷机组,受热风回流和轴流风机群的群抽效应的耦合作用,使得风机的冷却能力在不同区域发生不同变化,导致传统的背压控制策略耗电量增大,能效下降。现通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,获得轴流风机群阵列布局下空气流场和温度场,计算得到不同风机转速下机组背压的变化情况,提出采用灰色差分微增量关联度方法,分析空冷岛风机群转速调节对机组背压影响的关联程度,并从单个空冷单元工作效率角度考虑调压问题。研究表明,并不是风机通风量越大,空冷单元翅片管束的换热效率越高,合理发挥高效空冷单元的作用,能够有效改善空冷岛的能效,达到节能目的,为深入研究空冷岛轴流风机控制提供理论和试验基础。     

风向对电站辅机干冷塔散热器性能的影响

采用计算传热学(NHT)软件Fluent,对某台300MW机组辅机干冷塔新型间接空冷散热器设计工况下的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。结果表明:当风机转速为100%时、90°风向下,间接空冷散热器的性能最好,达到了设计值,且45°风向时散热器换热不佳,热风回流现象是影响散热器换热性能的主要因素;当风机转速为110%时、90°风向下,间接空冷散热器的性能最好,达到了设计值,而在不同风向下其抗风能力较100%转速有所提高,热风回流的影响显著降低,22.5°为最不利风向。     

空冷风机组运行性能优化研究

空冷岛风机风量分布不均的主要原因是空冷风机选型统一,空冷风机转速调节单一。对某600MW直接空冷机组空冷风机系统在不同环境风下空冷风机的运行性能进行了研究。结果表明,通过提高风机转速,且对空冷岛不同位置风机区别调节,克服了群效应及环境风对空冷风机系统的影响,各位置空冷风机风量均达到了500~525m3/s(设计风量为499.4m3/s),确保了空冷机组的正常运行。     

水轮-风机组中水轮机工况特性的理论研究与实验

冷却塔水轮机作为工业循环水系统余压利用的一种措施,已获得了比较广泛的应用。它与风机直连形成水轮-风机组,工作在串联有压环境中,属超低比转速水轮机。首先从理论上研究了水轮-风机组中水轮机的工作特性,发现：（1）水轮-风机组中风机转速与水轮机的流量成正比,即水轮-风机组具有自适应特性,表明水轮-风机组的转速随着冷却水量的增减成比例地增减,使风机输出的风量随着增减,这种规律正好符合冷却水量对风量的要求;（2）在系统压力及流量发生变化时,水轮机的单位转速和单位流量保持为常数,即水轮机始终保持工况自相似特性,表明只要设计时使水轮机处于较好的工况,就可以基本保持水轮-风机组工作在较好工况,无须与常规发电水轮组一样进行复杂的工况调节。最后,实验台实验和现场实验结果进一步验证了这些工作特性。因此,水轮-风机组无需调节系统,这可使水轮-风机组的建设成本和运行成本大大降低。这些特性对于余压回收用水轮机的设计和运行具有重要意义。