1000MW直接空冷机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用ANSYS、FLUENT等计算流体力学软件(CFD)对某1000MW直接空冷机组排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

SPX直接空冷排汽管道系统内湿蒸汽的数值研究

建立了斯必克斯(SPX)公司设计的某2×135MW发电机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算传热学软件FLUENT,对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了的数值模拟.对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究,为空冷排汽管道系统的优化设计提供帮助.     

直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置的优化设计

对德国基伊埃(GEA)公司发明专利——枝状直接空冷排汽管道系统进行研究。建立某2×600MW机组直接空冷排汽管道内湿蒸气两相流动和传热的数学模型;利用数值传热学软件Fluent对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了数值模拟;对二维管道内湿蒸气速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究。模拟结果表明:专利提出的简单几何原则分流方法,无法实现排汽的均匀分配。针对不同形式的直接空冷枝状排汽管道系统应进行详细的优化设计,并提出了枝状排汽管道系统导流装置的基本设计原则。     

超临界直接空冷排汽管道系统内流场的数值模拟

排汽管道布置形式和内部结构是直接空冷排汽系统优化设计的基础,直接影响各蒸汽分配管内的流动阻力和流量分配。利用计算流体动力学软件（CFD）,对某660MW超临界直接空冷机组排汽管道内的水蒸汽流场进行了数值模拟。通过对三维排汽管道内水蒸汽流场的模拟、分析和研究,为直接空冷排汽管道系统的优化设计提供帮助。     

2种典型直接空冷排汽管道布置的数值比较

研究直接空冷机组排汽管道的重点是在确保安全的基础上均衡各蒸汽分配管内的流量和降低流程压降。利用计算流体力学软件FLUENT对某600 MW直接空冷机组排汽管道的典型高位布置和Y型布置方式的湿蒸汽流场进行了数值模拟,并对模拟结果进行对比、分析,研究,为直接空冷系统的优化设计提供了指导。     

300MW直接空冷机组排汽装置的三维数值研究

采用SIMPLE算法和κ-ε模型,对内王低压加热器的300MW直接空冷机组排汽装置的内部漉场进行了三维数值模拟,得到了整个排汽装置内部流场的速度分布情况.结果表明,由于内王式低压加热器的影响和裤汽装置接颈部棱台的扩散作用使排汽装置接颈出口流场速度分布产生很大的不均匀性,从而导致蒸汽在排汽装置内流动的汽阻和压损增大,最终影响到机组运行的经济性.该数值模拟结果对直接空冷汽轮机择汽装置的完善化设计及改造,具有一定的指导作用.     

大型直接空冷汽轮机排汽装置研制及应用

阐述了为取代当前国内、外普遍采用的方变圆排汽接管,东方汽轮机厂研制的直接空冷汽轮机排汽装置,使之由单一功能变为多种功能,成为方变圆接管的换代产品。直接空冷汽轮机排汽装置通过采用新开发的新型支座、限位装置和凝结水在排汽装置内回热等创新技术,从而成为国内直接空冷汽轮机组的标准配置并得到广泛应用。     

对直接空冷机组排汽装置的发展趋势的研究

随着空冷机组容量的不断扩大,排汽装置已由单一型逐渐地向多功能型发展。较为详细地介绍了设置除氧功能排汽装置的必要性,阐述了除氧装置的几种布置结构,并对具有表面式换热器的排汽装置的应用特点进行了简要描述。     

直接空冷机组空冷岛结构优化研究

采用SIMPLE算法和k-э模型,以我国某600MW直接空冷电厂为例,对其空冷平台外部流场进行数值模拟.分析不同风速时,挡风围墙高度和空冷平台高度对空冷凝汽器换热效率的影响,得出最佳围墙高度范围,对直接空冷电厂的设计和稳定经济运行具有一定的参考价值.     

1000MW直接空冷机组散热单元换热特性的数值模拟

以某1 000MW直接空冷机组为例,对机组散热器外部流场进行了数值模拟,分析了不同迎面风速、环境温度、翅片间距以及翅片厚度对散热器外部换热和流动特性的影响.结果表明:随着迎面风速的增大,散热器外部的传热系数和流动阻力均显著增大,环境温度对散热器外部换热和流动特性的影响并不明显,但对总散热量影响较大;较大的翅片间距能增大散热器外部的传热系数、减小流动阻力,但会使单位管长的换热面积减小,总散热量减小;对应于一定的迎面风速,存在较为合理的翅片间距和翅片厚度,迎面风速越大,合理的翅片间距越大,翅片厚度越小.     

柴油机排气加热燃烧器热力特性数值模拟

针对柴油机微粒捕集器的热再生,设计了一套排气加热燃烧器,采用κ-ε湍流双方程模型、PDF燃烧模型对其燃烧过程进行数值模拟.结果表明,配风比例对燃烧过程影响较大,增大一、二次风比例导致点火困难,燃烧不稳定;喷射锥角、喷射压力和喷射位置对燃烧过程的影响次之,存在一个中间优化喷射锥角,当喷射压力达到一定值后,燃烧过程基本保持稳定.在发动机试验台架上对部分模拟结果进行了试验验证,结果表明模拟结果与试验结果基本一致.     

压水堆核电厂二回路系统管道热效率的影响因素分析

在压水堆核电厂热经济性分析中,管道热效率的分析往往不被研究者所重视。首先从管道热效率的定义出发,给出了管道热效率的计算表达式,以及各种管道损失的计算方法。然后针对某些影响管道热效率的因素,同时也对蒸汽动力转换系统循环热效率产生影响的问题,分析了影响管道热效率的因素变化对蒸汽动力转换系统循环热效率和压水堆核电厂全厂热效率的影响。最后,以某990MW核电机组为例,通过计算分析了如主蒸汽管道疏水门泄漏蒸汽、厂用蒸汽、主蒸汽管道散热、蒸汽发生器排污等对管道热效率、蒸汽动力转换系统循环热效率及全厂热效率的影响。结果表明,上述因素变化均导致管道热效率降低和全厂热效率的降低,但不同因素变化对全厂热效率的影响机理却存在较大的差别。     

电控高压共轨柴油机排气微粒的测量及数值模拟

利用改进后的全气缸取样系统,对不同工况下高压共轨电控柴油机燃烧过程中的微粒生成历程进行测量.同时,采用三维CFD数值模拟方法分析了微粒的生成机理.结果表明,微粒质量浓度曲线呈单峰状,微粒生成质量随负荷的增大而增加;发动机排出微粒是碳烟粒子生成和氧化这两个过程综合作用的结果.加强缸内的气流运动和合理组织燃烧过程,有助于减少微粒的生成.     

辅助蒸汽系统对火电厂管道热效率的影响

阐述了管道热效率在电厂节能中的重要作用，并应用火电厂管道热效率的反平衡计算方法，对辅助蒸汽系统的热经济性作了定量计算，指出了现有管道热效率行业标准的不合理性，对电厂节能提出了积极的建议。图4表3参4     

直接空冷机组地下进风方式数值模拟

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"及凝汽器真空低的问题非常突出,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,发现大风条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%,凝汽器压力平均降低15kPa。     

直接空冷系统管道梁单元分析研究

在直接空冷设计中,主管道的设计占重要的地位。在主管道的设计中,其首要任务是合理选择结构计算模型,即保证主管道自身的强度和稳定,有满足汽轮机排汽装置推力的要求。介绍CASERⅡ软件在管道设计方面的应用。     

排气噪声的控制研究

通过对排气噪声的插入损失试验,并依据声学理论,利用频谱分析和声学模拟技术分析并改进了消声器的消声性能,取得了很好的效果。