自然通风湿式冷却塔配水优化的三维数值研究

基于两相传热传质理论和FLUENT软件特点,采用自定义函数添加源项方法,开发了适用于自然通风湿式冷却塔热力特性计算的三维数值模拟平台。经过实验验证后,将该平台应用于实际工程中常采用的分区配水研究,详细模拟了均匀配水、内外圆区分区配水、内方区配水3种配水方式下某一冷却塔内部流场、温度场的变化,及其对冷却塔出塔水温的影响。结果发现,采用分区配水的方法可以降低出塔水温,提高冷却塔效率。     

填料非均匀布置对大型冷却塔冷却性能的影响

为分析填料非均匀布置对自然通风逆流湿式冷却塔冷却性能的影响机制,建立了某大型冷却塔冷却性能计算的三维数值计算模型,结合实测工况验证了所建模型的正确性,在不同风速的环境自然风下,计算分析了填料非均匀布置对塔内空气流速、密度和水温等参数分布的影响。结果表明,填料外围增高是冷却塔冷却性能改善的主要原因。外围填料增高强化了该区冷却性能,降低了该区空气流速及其上方空气密度,使冷却塔抽力增大,从而强化填料中间和内围通风,改善了冷却塔中间、内围及其整体冷却性能。高速自然风下,填料非均匀布置使塔内上升空气流速下降较多,其对冷却塔冷却性能的改善作用也相应减小。     

侧风下填料非等片距布置对超大冷却塔性能影响的数值模拟

以某超大型湿式冷却塔为研究对象,建立其三维数值模型并验证。采用20mm和30mm两种不同片距的填料进行填料区内外区布置,揭示不同风速下的相对最佳内区半径R₁,研究侧风下非等片距填料布置方式对超大型湿式冷却塔热力阻力性能的影响。结果表明:侧风下,非等片距填料能改善超大型湿式冷却塔内空气动力场和温度场的分布。在定风速下,随着内区半径R₁的增加,水温降先增大后减小,通风量不断增加。当v=2m/s时,相对最佳的内区半径R₁为45m,此时的水温降为11.80℃,与20mm等片距填料布置的水温降11.63℃相比,水温降增加0.17℃,通风量增加了650 kg/s。但随着风速增大,非等片距填料水温降不断减小,通风量和蒸发损失不断减小,非等片距填料优化效果逐渐减弱。     

侧风下分区配水对冷却塔性能的影响研究

分区配水能通过改善传热传质区域的气水比来提高冷却塔冷却效率,其实际运行过程中侧风的影响不容忽视。以某超大型湿式冷却塔为对象,利用三维数值模拟方法研究了环境风速v=1~3 m/s时,出塔水温、冷却效率、通风量和蒸发损失在不同分区配水方案下（内区配水量占比在5%~95%变化）的变化趋势。结果表明:以风速v=3 m/s为例,随内区配水量占比的增加,出塔水温先减小后增大,冷却效率、通风量和蒸发损失先增大后减小;当内区配水量占比为65%时,出塔水温比均匀配水（内区配水量为60.68%）时降低了约0.14 ℃,冷却效率提高了0.82%;同时,风速v=1~3 m/s时,分区配水的出塔水温均低于均匀配水,冷却效率均高于均匀配水。因此,在低风速下,与均匀配水方案相比,分区配水方案能有效降低冷却塔的出塔水温、提高冷却效率。     

自然通风逆流式冷却塔配水型式比较

结合工程实例,通过对自然通风逆流式冷却塔套筒式竖井配水和虹吸式竖井配水2 种配水型式,在配水均匀性、水力计算的合理性、系统布置和运行操作4 个方面的技术比较及2 种配水型式的经济比较表明,虹吸式竖井配水是一种技术先进、经济高效的配水型式。     

电厂逆流湿式冷却塔节能优化技术探讨

逆流湿式冷却塔是火电厂广泛采用的冷却设备,出塔水温直接决定凝汽器真空度,影响发电效率,因此保证冷却塔高效运行至关重要。冷却塔性能主要由淋水填料、配水系统和配风情况决定。淋水填料性能主要由波纹形状、亲水性、填料高度和片距等因素决定,配水系统主要通过喷溅装置和配水方式影响冷却性能,雨区配风可由十字隔墙、导风板和导风管等配风装置进行调整。分析探讨了提高冷却性能的技术途径,为冷却塔节能工作提供借鉴和指导。     

冷却塔小间距淋水填料特性研究

通过对组装高度1 m、板间距22 mm的改型小间距斜折波淋水填料的性能试验研究,采用最小二乘法整理出该种淋水填料的热力及阻力特性方程式,并与板间距为30 mm的常规淋水填料的特性进行比较发现,在逆流式自然通风冷却塔常用气水比范围内,改型淋水填料的热力特性比常规间距淋水填料提高21％～28％,通风阻力为常规间距淋水填料阻力的83％～99％.将改型斜折波淋水填料应用于5 000 m2自然通风冷却塔,经计算其出塔水温比采用常规间距斜折波淋水填料时的出塔水温降低约1℃,冷却效果显著提高.     

超大型自然通风逆流式冷却塔的配水设计

通过对彭城电厂12000m²自然通风逆流式冷却塔的配水设计分析,指出了我国引进比利时哈蒙设计技术的中央竖井配水方式有一定的适用范围,采用XPH型喷头淋水面积不大于11000m²,而采用反射型喷头最大淋水面积为40000m²,同时提出了超大型冷却塔的双竖井日字型配水方案,水力计算结果表明,该方案可提高冷却塔配水的均匀性。     

自然通风逆流式冷却塔虹吸式竖井配水的探讨

自然通风逆流式冷却塔采用虹吸式竖井配水方式,与传统的多个竖井配水、中央套筒式竖井配水和中央竖井用启闭机闸板门配水等比较,具有淋水密度均匀、冷却效率高、运行灵活便利和操作简便易行等优点。莱城电厂的实际应用证明,虹吸式竖井配水方式是值得推广应用的一项新技术。     

虹吸式竖井配水冷却塔运行中不虹吸的原因分析与对策

介绍了虹吸式竖井配水冷却塔的基本原理及设备结构特点。对菏泽电厂6号虹吸式竖井配水冷却塔运行中不虹吸配水的问题进行了仔细的查找与分析,发现一台循环水泵(高速)运行,全塔配水工况仍无法实现、判断虹吸装置的设计安装存在问题。并提出了具体的解决措施,取得了成功。同时强调指出了虹吸装置的安装应严格按照设计图纸的尺寸和要求进行施工及有关注意事项,以保证冷却塔在各种运行工况下安全、稳定、经济运行。     

发电厂冷却塔弧形布置填料层的特性分析

填料是自然通风湿式冷却塔最主要的换热部分,其换热量占冷却塔总换热量的60%~70%,具有很大的节能潜力。针对填料层的布置方式,提出了用弧形填料层替代传统水平布置填料层的构想,并借助Fluent模拟软件,建立了湿式冷却塔弧形填料层的传热传质模型。研究对比了不同弧度的填料层布置对冷却塔热力性能的影响,并计算分析了不同环境侧风下,弧形填料层冷却塔内空气流场、出塔水温等参数的变化。研究结果表明：与传统的水平布置相比,弧形布置填料层增加了一部分换热面积,改善了雨区空气流场,从而增加了冷却塔的换热量,使冷却塔抽力增加,出塔水温降低;在环境侧风条件下,这种改善效果更加显著,以填料层弧度0.12 rad为例,当环境风速6 m/s时,出塔水温最高可降低0.36℃。     

自然通风逆流湿式冷却塔配水的研究与发展

概括了自然通风逆流湿式冷却塔尤其是配水系统的发展过程,介绍了国内外关于配水的研究现状,指出了各种配水方式工程应用中存在的问题,对管式和槽式配水方式进行了评价,最后对配水的发展趋势作了预测。     

配水不均对冷却塔性能影响的定量计算方法

对湿式冷却塔配水系统的水分布不均现象,提出了水分布均匀度系数的概念。利用数值计算实现了配水不均对冷却塔性能影响的定量计算,为冷却塔运行的经济性诊断提供一种定量方法。     

自然通风逆流式冷却塔外区配水一维热力计算方法

在我国的北方地区,自然通风逆流式冷却塔冬季或春秋季一般采用外区配水的运行方式,塔内的一部分区域不淋水,而此时传统的热力计算方法将不再适用.通过对塔内的热空气密度进行了线性关系及雨滴阻力均匀的简化假设后,推导出了冷却塔外区配水的一维热力计算方法.经与原型实测数据的对比,计算误差不大于0.3℃,吻合良好,可供设计参考.     

冷却塔淋水填料脱落原因分析及改进意见

针对神头二电厂冷却塔淋水填料脱落的问题进行了分析，并提出了整改措施及其注意事项。     

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。     

冷却塔小间距淋水填料特性研究

通过对组装高度1m、板间距22mm的改型小间距斜折波淋水填料的性能试验研究,采用最小二乘法整理出该种淋水填料的热力及阻力特性方程式,并与板间距为30mm的常规淋水填料的特性进行比较发现,在逆流式自然通风冷却塔常用气水比范围内,改型淋水填料的热力特性比常规间距淋水填料提高21%～28%,通风阻力为常规间距淋水填料阻力的83%～99%。将改型斜折波淋水填料应用于5 000m2自然通风冷却塔,经计算其出塔水温比采用常规间距斜折波淋水填料时的出塔水温降低约1℃,冷却效果显著提高。     

逆流式自然通风冷却塔中央竖井槽管结合配水水力计算与验证

运用伯努利方程建立了逆流式自然通风冷却塔（逆流塔）配水的水力计算方程。采用Cardel公式计算分流阻力系数,实例计算结果与原型实测结果吻合良好。该水力计算方程可供逆流塔配水水力计算及设计优化参考。     

虹吸式竖井配水冷却塔设计、施工、运行中的问题与对策

在采用虹吸式竖井配水的自然通风冷却塔中 ,应严格按设计采用的喷溅装置型号、规格及喷嘴直径分区进行选购、安装、施工 ,才能确保虹吸式竖井配水成功 ,保证冷却塔在各种运行工况下安全、稳定、经济运行。