二次水滴穿腔对蒸汽湿度测量的影响分析

汽轮机排汽中含有较大的二次水滴,且在空间和时间上的分布具有不均匀性。计算了不同水滴尺寸、不同水滴位置时,谐振腔的谐振频率和品质因数的变化,进而分析了对湿度测量的影响。结果表明:当谐振腔尺寸一定时,谐振腔的谐振频率和品质因数与腔内水滴的尺寸和位置有关;对于长度为40 mm,半径为30mm的圆柱形谐振腔,当水滴位于xoy平面半径为13.0 mm的圆环上时,水滴尺寸越大,谐振频率降低越多,对测量蒸汽湿度的影响也越大。     

汽流偏角对蒸汽湿度测量的误差分析

为了准确研究汽流偏角对湿度测量误差的影响,采用计算流体力学软件FLUENT模拟分析了一定排汽压力和颗粒尺寸下,不同蒸汽流速和汽流偏角对测量误差的影响。结果表明:当汽流偏角较小时,测量误差受蒸汽流速的影响较小,受汽流偏角的影响较大,测量误差小;当偏角较大时,误差不仅与汽流偏角有关,而且受蒸汽流速的影响明显,测量误差偏大。减小谐振腔的安装偏角,能有效减小湿度测量的误差;汽轮机处于变工况运行时,通过进行测量误差修正,能使湿度测量达到较高的精度。     

谐振腔内水膜和积盐厚度对蒸汽湿度测量的影响

微波谐振腔法测量蒸汽湿度时,谐振腔内壁面会沉积一层水膜和盐垢,计算在不同水膜和积盐厚度下谐振腔谐振频率的变化,进而分析介质沉积对蒸汽湿度测量的影响。研究结果表明:在水膜或积盐较薄时,其对湿度测量的影响较小,随着沉积介质厚度的增大其影响明显增加;相同水膜厚度时,湿蒸汽压力(温度)对测量结果的影响较小,且随着湿蒸汽压力(温度)的升高,水膜对测量结果的影响略有下降;沉积水膜对测量结果的影响要大于积盐影响,但在用于汽轮机排汽湿度测量时,谐振腔内壁沉积水膜厚度不到35μm,忽略水膜影响引起的湿度测量偏差不到1.262%。     

叶栅通道内湿蒸汽非平衡凝结流动的数值模拟

过冷度是各种凝结现象产生、发展的直接驱动力,叶栅通道内湿蒸汽成核过程通常集中在喉部下游很窄的区域内,水滴数目和水滴半径分布则受到边界层和尾迹影响。针对叶栅通道内跨音速非平衡凝结流动参数分布陡峭、变化敏感的特点,采用具有较好激波捕获效果的高分辨率二阶TVD格式进行离散。利用时间推进法对控制方程进行求解,建立了凝结流动的数值解法,模拟与实验结果相吻合,验证了模型的准确性。研究了叶栅通道内非平衡凝结流动的基本物理现象,讨论了进口过冷度对凝结特性的影响,归纳了叶栅通道内压力、成核率、水滴数、水滴半径、蒸汽湿度的变化规律。研究表明:进口过冷度对非平衡凝结流动特性有重要影响。     

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。     

脱硫废水在烟道中蒸发运动特性的数值研究

为了研究锅炉尾部烟道中脱硫废水的蒸发运动特性,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,利用数值模拟方法研究了脱硫废水雾化液滴在烟气中的蒸发过程,得到了蒸发过程中液滴平均粒径和蒸发距离等参数的变化规律,并比较了烟气和液滴性质对蒸发过程的影响.结果 表明:液滴完全蒸发时间随烟气温度升高、流速增大、水蒸气质量分数降低、液滴初始粒径减小、液滴初速增大、初温升高、喷射角度增大、喷水质量流量减少而减少;液滴完全蒸发距离随烟气流速的增大先缩短后增加,当烟气流速为10 m/s时,液滴完全蒸发距离最短,其他因素主要通过影响液滴蒸发时间来影响蒸发距离,液滴蒸发距离与蒸发时间呈正相关.     

流固耦合传热对蒸汽湿度测量传感器的影响

采用流固耦合法,分析计算了不同蒸汽参数及流速条件下谐振腔内的温度分布;加载温度载荷,计算了不同条件下谐振腔体的热变形量;根据谐振腔体有效部分内表面节点热变形量的平均值,分析了谐振腔体节点热变形对谐振频率的影响.结果表明:随着蒸汽温度升高和流速增大,谐振腔体温度升高,热变形量增大,谐振频率偏移量增大.应从谐振腔的材料、结构设计及蒸汽湿度测量方案等方面进行改进,以降低谐振腔体节点热变形对蒸汽湿度测量的影响.     

微波谐振腔蒸汽湿度测量系统不确定度分析

推导了微波谐振腔蒸汽湿度测量关系式的灵敏度系数;分析了压力和频率等直接测量参数的不确定度;以不同压力及湿度的湿蒸汽为例,分析湿度测量关系式中各计算参数的不确定度,合成了蒸汽湿度测量系统的标准不确定度,分析了蒸汽压力和湿度变化对系统不确定度的影响;确定了考虑参数测量、腔体热膨胀、取样误差、腔体内壁沉积水膜等因素时系统的综合不确定度.结果表明:系统综合不确定度uz≤0.764%;随着蒸汽湿度和压力值的增大,蒸汽湿度测量系统的合成标准不确定度变大;系统压力测量引入的不确定度较小,可以忽略,而频率测量引入的不确定度较大,谐振频率的准确测量是确保系统测量精度的关键.     

基于二次回归正交试验的脱硫废水蒸发特性分析

为研究脱硫废水在锅炉尾部烟道的蒸发规律,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,基于二次回归正交试验方法,对不同烟气温度、烟气流速和喷水质量流量时脱硫废水液滴蒸发距离和蒸发时间进行模拟计算,得到了显著不失拟的回归方程,分析了各因素对蒸发距离和蒸发时间的影响.结果表明:烟气温度、烟气流速和喷水质量流量与脱硫废水液滴蒸...     

应用改进型HEI公式的循环泵变频优化分析

确定循环水泵的最优运行方式的重点,在于计算循环水泵在不同运行方式时凝汽器总体传热系数的估计值。现有文献在计算凝汽器总体传热系数时,通常采用美国传热学会标准中的经验公式,通过实例发现该公式中凝汽器蒸汽负荷和循环水流量对传热系数修正不足,造成该公式计算结果与实际值存在偏差,最大偏差可达40%,针对该公式在循环水流量和蒸汽负荷偏离设计值时产生的偏差给出了改进的修正系数,计算证明改进的修正系数获得了良好的效果,使偏差小于2%。并将该方法应用到某330 MW机组变频循环水系统中,运用枚举法搜索不同负荷、不同循环水温度下循环水泵的最佳运行方式,对火电厂循环水系统的运行具有一定的指导意义。