一种新型进风导流装置在冷却塔中应用的数值研究

针对自然通风湿式冷却塔中心区域换热效率低的问题,提出了在雨区加装进风导流管的改进方案,并对其布置形式进行优化设计计算。以冷却塔相关理论为基础,在Fluent数值计算软件的框架下,建立了火电机组湿式冷却塔的传热传质模型,采用离散相模型分析了循环冷却水的流动与热力特性,模拟了冷却塔内部气水流场及其换热过程,重点计算了横向风对冷却塔性能的影响及中心区域换热效果差的问题。计算结果表明,采用新型进风导流装置后,冷却塔出塔水温可降低0.6℃。     

空气导流装置对大型自然通风湿式冷却塔性能影响研究

自然通风逆流湿式冷却塔的热力性能受环境大风的影响较大,通过在塔进风口设置导流装置可以改善冷却塔的热力性能。为了验证空气导流装置对冷却塔热力性能的效果,本文针对环境大风地区的1 000 MW机组配置的13 000 m2自然通风逆流湿式冷却塔进行试验研究,在相同的运行工况和环境大风条件下,比较2座同类型的冷却塔不设空气导流装置和设置空气导流装置对其热力性能和出塔水温的影响。结果表明:设置空气导流装置,可以有效降低环境大风对冷却塔的不利影响;在同等运行状态和环境条件下,设置空气导流装置后,出塔水温比不设空气导流装置的低,在试验环境风速范围内,2座塔随环境风速的增加出塔水温差值而愈发明显。环境风速v＜3 m/s,2座冷却塔出塔水温基本一致;3 m/s≤v＜5 m/s,2座冷却塔出塔水温差值变化范围为0.24~0.61 ℃;5 m/s≤v＜8 m/s,2座冷却塔出塔水温差值变化范围为0.71~0.97 ℃。     

火电机组冷端优化措施及效果

从凝汽器入口蒸汽流场均流装置、凝汽器增效改造、冷却塔新型节能旋转式喷溅装置、冷却塔进风导流板、真空系统完善等方面分析火电机组冷端优化措施,并结合国内工程实例,认为优化措施的节能效果显著,可供火电机组借鉴。     

冷却塔提高换热效率的进风方式分析

目前电厂冷却塔中心的换热效率较低造成冷却塔性能较差,针对这一问题,以火电厂冷却塔相关理论为基础,分析了外围加装导流板、雨区加装导流管和加装斜面挡风墙等3种可以改变冷却塔进风方式的装置,通过对1000 MW机组冷却塔在不同工况下的出塔温度分析,得出3种进风方式均可使出塔温度降低,进而提高冷却塔换热效率。但每种方式对出塔温度的影响不同,这也为冷却塔的设计和应用提供参考。     

侧风下逆流湿式冷却塔优化进风的实验研究

为降低侧风对自然通风逆流湿式冷却塔进风的不利影响,引入一种优化进风的新方法——在进风口周向上安装导风板,同时,为定量分析冷却塔周向进风均匀性,定义进风均匀系数。基于热态模型实验,研究侧风工况下安装导风板对湿式冷却塔进风及热力性能的影响。通过对进风性能及冷却效率的对比分析,揭示了侧风影响冷却性能的2个根本原因:侧风不仅降低了通风量,还破坏了冷却塔周向进风的均匀性,冷却效率的降低是二者共同作用的结果。安装导风板对周向进风进行优化之后,通风量增大,进风均匀系数也有较大提高,塔内传热传质均匀性增强,冷却效率有较大提升。刘易斯因子分析表明,优化进风对传热的强化作用更大,但同时增加了绝对蒸发水损失。     

冷却塔监测装置的设计与应用

提出了自然通风冷却塔监测装置设计方案,经电厂应用表明,该装置能够对冷却塔运行情况进行在线监测,能够适时评价冷却塔的运行效果,可供有关部门设计和运行冷却塔时参考。     

隔音墙对自然通风冷却塔热力特性的影响

针对某淋水面积为5500 m2的自然通风逆流湿式冷却塔,通过Fluent软件建立了有隔音墙和无隔音墙两种情况下冷却塔性能三维数值计算模型,研究了无风工况下隔音墙对于冷却塔进风均匀性系数Cv、通风量G和循环水温降Δt等的影响。冷却塔现场实测数据验证了所建模型的准确性。研究结果表明,隔音墙会影响冷却塔进口流场分布和塔内通风量,降低塔内空气动力场的均匀性,进而削弱冷却塔的热力性能;随着隔音墙与冷却塔间距L的增加,隔音墙对于冷却塔空气动力特性及热力特性的影响不断减弱。当L超过10 m时,隔音墙基本不再对冷却塔性能产生影响。     

侧风对冷却塔通风性能影响的现场试验

对某电厂一座135 MW机组的自然通风湿式冷却塔进行现场测试。通过对进风口周围流场的测试,分析侧风对冷却塔周向进风的影响。提出以进风偏斜角α来衡量进风偏斜度,以进风均匀系数ψ来量化进风恶化程度。通过计算分析侧风对冷却塔通风量、通风阻力系数和冷却数的影响,完成对冷却塔通风性能及其与热力性能关系的全面评价。最后将其与数值模拟结果进行对比分析。结果表明:自然风主要恶化了塔侧向的进风,大风下侧后方出现穿堂风;背风侧进风远小于迎风侧,但进风偏斜度较低;侧风风速增大使得各处除迎风侧外进风偏斜度增加,周向进风均匀度降低,相对于抽力对气流的径向加速作用,侧风的横向干扰作用逐渐贴近进风口,通风阻力系数增大,通风量降低,通风性能恶化,热力性能降低;由于穿堂风参与了雨区的传热传质,使得计算通风量增加,塔的热力性能有一定改善。     

冷却塔进风口加装导风板后的冷却性能比较与评价

针对冷却塔的冷却性能在很大程度上受外界侧风的影响,研究了冷却塔采用进风优化技术后冷却性能的变化.对某电厂300MW机组现场运行数据进行分析,对采用进风优化技术的冷却塔和未采用该技术的冷却塔的运行性能数据进行比较:在进风口安装导风板可削弱外界侧风的不利影响,均匀塔内通风,改善冷却塔的冷却性能.提出以温度变化相对量作为衡量和评价冷却塔在侧风下冷却性能新的技术指标,该指标也可应用于其他自然通风湿式冷却塔.     

双曲线自然通风冷却塔效率下降原因及应对措施

针对某公司双曲线自然通风冷却塔效率持续下降的问题,分析了高效淋水填料、新型喷溅装置对冷却水塔经济性的影响,指出了原有填料、喷溅装置在冷却水塔运行中存在的隐患,提出了应用高效淋水填料、填料布置优化、新型喷溅装置等改造方案.其结果表明,冷却塔经改造后,改善了冷却塔冷却效果,提高了冷却塔的冷却效率、机组真空,降低了凝汽器循环水入口温度,提高了机组经济效益.     

发电厂冷却塔冷却能力的评价分析

冷却塔是发电厂中的重要设备,冷却塔的冷却能力高低影响机组的运行经济性,因而准确评价冷却塔的冷却能力,对于冷却塔的运行与维护具有重要意义。详细阐述了冷却塔冷却能力的试验研究方法,给出了冷却数、汽水比等具体评价指标的计算方法,并以某发电厂的冷却塔为例进行计算分析。     

桩岩混合地基条件下的间接空冷塔结构有限元分析

神头电厂采用双曲线型间接空冷塔,其环板型基础部分作用在天然岩基上、部分作用在桩基上。为研究不均匀地基对间接空冷塔各部分结构内力及配筋的影响,基于有限元软件ANSYS,分别采用不同胡克系数的弹簧单元对岩基及桩基进行模拟,建立该塔的整体数值模型,对该电厂冷却塔结构进行线弹性计算;通过与均匀地基条件下的冷却塔结构进行对比,分析了桩岩混合地基的特性及其影响。计算结果表明,地基均匀与否对冷却塔的塔筒局部稳定系数影响较小,对环形基础的竖向位移、内力及配筋影响较大,同时环形基础的不均匀沉降对塔筒环向配筋产生影响。与位于均匀场地的冷却塔对比,不均匀地基使得冷却塔局部配筋加大,通过对比得出了塔体某些部位的稳定系数、位移及配筋的变化情况。     

逆流湿式冷却塔节水技术探讨

逆流湿式冷却塔的节水是火力发电厂节水工作的关键。在对目前针对逆流湿式冷却塔提出的节水方案进行全面总结的基础上,进行分析比较并得出结论:在塔内安装收水器和提高循环水的浓缩倍率是目前火电厂冷却塔常用的节水措施,它们仍将是今后冷却塔节水改造的主要方向。     

挡风板纵向间隔悬挂对湿式冷却塔热力特性影响的数值模拟

在我国北方地区,自然通风逆流湿式冷却塔在冬季运行时容易出现结冰现象,需要在冷却塔的进风口处加装挡风板。在电厂实际运行中,常出现为了防止冷却塔塔内结冰而过量悬挂挡风板的情况,导致机组经济性降低。为了提高冷却塔加装挡风板防冻的可行性,提出了一种新型纵向间隔的挡风板悬挂方式,建立了600 MW机组冷却塔的传热传质模型,利用Fluent软件模拟并分析了纵向间隔加装挡风板后,挡风面积对塔内不同特征面最低水滴温度的影响,找到了在不同环境温度下刚好可以防止塔内结冰的最佳挡风面积。结果表明：纵向间隔加装挡风板后,塔内最低水滴温度随挡风面积的增加而升高;当环境温度分别为264.15、261.15和258.15 K时,分别在第1层加装挡风板后留45个纵向进风口、第1、2层加装挡风板后留72个纵向进风口以及第1、2、3层加装挡风板后留90个纵向进风口刚好可以防止塔内结冰,对应的最佳挡风面积分别为848.95、1 578.79以及1 864.16 m²。     

火电厂大型冷却塔运行性能的动态综合分析与评价

冷却塔的运行性能直接影响电厂的经济性和安全性。由于冷却塔运行的复杂性和影响因素的多样性,冷却塔性能的分析和评价十分复杂。通过对评价方法和指标的分析,基于冷却塔现场运行数据,得到了能够正确、全面反映冷却塔性能的评价指标的动态变化,考察了冷却塔的一般性能规律,为合理制定机组负荷、规划冷端性能奠定了基础。基于现场运行数据动态分析了环境侧风的影响。     

火电厂冷端在线监测诊断模型及其应用研究

建立了包括凝汽器、冷却塔及循环水系统在内的火电厂冷端数学模型，并利用火电厂管理信息系统的数据，计算循环水流量、凝汽器传热及冷却塔性能缺陷对机组经济性影响，实现火电厂冷端设备的在线监测及诊断。该系统在某电厂220MW机组上应用取得成功。     

冷却塔性能评价系统软件设计

冷却塔是火电厂重要的辅机设备之一,其运行性能对机组运行经济性影响很大。该文针对常规冷却塔热力性能试验,以标准NDGJ 89-89、CECS118:2000所推荐特性曲线评价法为核心,设计开发了冷却塔性能评价系统软件。系统界面友好、直观、使用简便,可以自动生成试验报告初稿,大大提高了冷却塔热力性能试验报告的编制效率。     

电厂冷却塔填料的发展与研究

介绍了电厂冷却塔填料的起源及其在国内外的发展状况以及各种填料的性能。对填料的研究进行了追溯,指出了冷却塔运行中填料存在的一些问题。在此基础上,总结人们在提高冷却塔冷却效率方面的努力并吸取教训,为进一步提高冷却塔的效率指明方向。     

空冷机组辅机水冷却系统优化探讨

以东北某电厂2台600MW燃煤机组为例,对辅机冷却设施采用湿式空冷器、自然通风冷却塔或机械通风冷却塔进行了分析计算,对寒冷地区的火电厂冬季结冰影响冷却设施寿命和机组运行安全加以分析,对其他工程的辅机冷却水设计具有参考作用。     

冷却水塔快速喷雾结冰防冻装置的研制与应用

冷却水塔快速喷雾结冰防冻装置的研制和应用,解决了我国北方地区火力发电厂中冷却水塔冬季防冻的难题,替代了传统使用挡风板的防冻方法,降低了劳动强度和维护费用。该装置可以根据环境温度和机组负荷的变化,通过改变冰膜孔洞的大小和融化速率,来改变冷却塔的进风量,实现了最佳冷却水温度的自动控制,提高了机组的经济性。