发电厂直接空冷系统迎峰度夏措施的数值分析

空冷凝汽器是发电厂冷端系统中的主要设备,其工作性能好坏直接影响机组能否安全经济运行.以600MW直接空冷机组为研究对象,建立了空冷单元的物理数学模型.使用FLUENT软件对直接空冷系统迎峰度夏中在空冷散热器下方加装喷水雾化装置进行了三维数值模拟.结果表明,加装有喷水雾化系统的空冷单元,可以显著地降低空冷散热器入口空气的温度和单元出口的空气温度,很好地改善空冷单元的传热状况;直接空冷机组安装喷水雾化系统后散热效率明显提高,有效地降低系统的背压,是解决机组迎峰度夏安全经济运行的有效手段.     

云冈热电直接空冷喷湿系统研究与应用

夏季高温时,直接空冷机组的出力受阻是较普遍的问题。采用喷雾增湿法可有效降低空冷器入口处的空气温度,改善空冷器的换热效果,提高机组运行的真空度并使其满发。为了研究雾化增湿降温法在直接空冷机组中应用的可行性和有效性,采用CFD技术对雾化增湿系统进行了三维数值模拟,并进行了现场试验。通过数值模拟研究和试验分析,在直接空冷系统中采用喷雾增湿法是可行的,增设喷雾增湿系统后,不仅可以显著提高机组的经济性,而且有利于机组的安全运行,具有较高的应用价值。     

直接空冷机组空冷单元内喷雾方向对增湿效果影响的数值研究

以北方某600 MW直接空冷机组空冷单元内的喷雾增湿系统为例,在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行过程的基础上,建立具有实用意义的喷雾增湿三维数学模型。利用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）软件模拟出当喷雾系统喷雾方向发生变化时的空气流场和雾滴流场,分析出喷雾方向对喷雾增湿效果的影响,且找出最有利的喷雾方向,为直接空冷系统空冷单元内增加喷雾增湿系统提供参考。     

内部导流对空冷单元喷雾增湿效果的影响

对空冷单元冷却空气进行合理导流,根据导流后的速度分布布置喷雾增湿系统,可以增强喷雾增湿的冷却效果。针对600MW直接空冷机组空冷单元的典型结构,建立了内部综合应用空气导流板和喷雾增湿的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟,获得了空冷单元冷却空气的流场,比较了应用导流板前、后喷雾增湿的冷却效果。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度降低机组背压。     

旋流通风方式下喷雾增湿对空冷单元换热的影响

大多数北方电厂夏季通常在空冷单元内部加装喷雾增湿系统,存在空冷单元下部局部温度偏高,使喷雾效果欠佳等问题。对此,基于电厂实际数据,对某600MW机组空冷单元喷雾增湿系统建立三维模型,模拟喷雾增湿系统分别在空冷单元传统机械通风方式和旋流通风方式下对空冷单元换热的影响。结果表明,旋流通风下的喷雾增湿效果明显优于传统机械通风方式。     

对直接空冷机组空冷单元内纵向双排喷雾增湿系统布置的数值模拟

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600 MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴纵向布置方式及喷雾方向对增湿效果的影响.经过空冷凝汽器的变工况计算,得到了喷嘴最佳布置方式.     

高寒地区间接空冷机组散热器防冻预暖措施

间接空冷机组在高寒地区应用普遍存在散热器冻结问题,为使该问题得到解决,提高间接空冷机组冬季运行的安全性,对扇区散热器管束冻结原因进行深入分析,认为实际生产运行中已使用的防冻措施和手段在高寒地区使用效果不明显,为此提出了高寒地区间接空冷散热器防冻预暖系统的设计和应用方案,介绍了在高寒地区使用的间接空冷机组散热器翅片管束防冻措施和间冷散热器一旦冻结后的融冰方法,对间接空冷机组在高寒地区冬季的安全、可靠运行提供了全面的保障措施。     

环境风影响下直接空冷机组喷雾增湿系统数值模拟

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能影响显著,为了更真实地分析喷雾增湿系统对空冷凝汽器换热的影响,基于标准k-ε湍流模型和离散相模型,采用分步建模的方法,对某300 MW直接空冷机组进行了三维数值模拟.模拟过程中考虑风速对喷雾增湿效果的影响,提出增加喷嘴喷水量的方法来改善边缘空冷单元受环境风影响入口风温值偏高的问题.结果表明：主导风向下,风速为9 m/s时,平台边缘空冷单元入口温度平均值高于其他空冷单元6.4℃,其换热器出口温度值也相应高出6.4℃;增加喷嘴的喷水量可以降低边缘空冷单元换热器出口温度,进而提高机组整体换热效率,以风速9 rm/s为例,增加喷嘴喷水量后,机组背压值较增加喷水量之前降低了5kPa.     

喷雾增湿降温法提高空冷机组出力的研究

夏季环境温度过高是限制直接空冷机组出力的主要原因.采用喷雾增湿降温法可有效地降低空冷凝汽器(空凝器)入口空气温度,改善空凝器的换热效果,提高机组运行真空使其满负荷运行.通过对喷雾增湿降温法的研究及其经济性分析,并采用计算流体动力学(CFD)数值模拟软件对其效果进行验证,表明喷雾增湿降温法在直接空冷系统中增设喷雾增湿装置后,可以显著提高机组运行的经济性和安全性.     

基于iFIX的空冷岛温度场监测系统

直接空冷技术广泛地应用于火力发电厂的兴建中。机组现有温度测点仅能显示单列散热器凝结水混合后温度,无法显示各单元散热器温度分布,不利于监测预警直接空冷机组的冻结问题。为保证空冷机组冬季安全经济运行,需要完善的空冷岛温度场数据。以空冷岛设备的冬季运行监控为背景,使用iF-IX组态软件为支撑平台对空冷岛温度场进行实时监测。采用无线传感器技术和OPC技术,对现场数据进行采集,研发出了一套空冷岛温度场监测系统,详细阐述了系统实现。     

风速变化对空冷机组风机运行的影响

采用simple算法和k-ε模型,以某600 MW直接空冷机组空冷岛为例,对其外部流场进行数值模拟,分析了不同风速下冷却空气的流场和温度场,提出了增大迎风面风机转速的运行方案,得到了自然风速变化对凝汽器换热效率的影响,为进一步优化空冷岛风机运行提供了理论参考。     

直接空冷机组空冷单元内喷雾增湿系统的结构优化

基于SIMPLE算法,采用k-ε模型,在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行效果的基础上,对600 MW直接空冷机组空冷岛中的1个单元进行数值模拟,分析喷嘴纵向双层四排布置时喷嘴位置、喷雾方向、喷嘴孔径及喷雾压力对空冷凝汽器压力的影响。结果表明:喷嘴双层四排布置时,压力越大喷雾增湿效果越明显;综合考虑雾化效果和喷雾距离,1 mm为孔径的最佳值;当外排喷嘴距风机栈道中心线4 m、距风机平面高度为0.6 m、内排喷嘴距风机栈道中心线2 m、距风机平面高度1.9 m、喷雾方向在xy平面内与y轴正方向夹角为120°、喷雾压力为1.2 MPa、孔径为1 mm时,空冷凝汽器压力降幅最大,可降低8.13 kPa。     

直接空冷凝汽器加装曲面下挡风墙的数值模拟

以2×600 MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟。分析了不同高度的下挡风墙对直接空冷凝汽器风机风量的影响。在风速大于7 m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与“倒灌”现象综合作用的结果。提出了加装曲面下挡风墙的方案,并计算了加装不同高度的曲面下挡风墙对背风面风机的风量和风机换热效果的影响。结果表明,最佳下挡风墙高度为85 m,此时的风机风量达到最大,换热效果最好,前2排风机平均换热效率比没有安装下挡风墙时提高了1703%。研究成果为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论依据。     

自然风对地下进风方式空冷岛换热的影响

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”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,发现大风备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％。     

风机模型对直接空冷单元数值研究的影响分析

对模块化直接空冷单元的研究是空冷凝汽器研究的一项基础性工作。建立某直接空冷单元流动和传热的数值模型,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,研究简单风机模型与详细风机模型对直接空冷单元数值模拟结果的影响。结果表明:详细风机模型可反映空冷单元管束内外部空气速度场和温度场的实际情况。因此,对空冷单元及空冷岛进行模拟和分析时,应采用详细的风机模型。