直接空冷凝汽器旋转流场中应用喷雾增湿的数值模拟

基于Simple算法和k-ε模型,采用MRF模型处理风机模型,并综合两相流、传热传质理论,对某600MW直接空冷机组的一个单元进行了三维数值模拟,分析了喷雾增湿对空冷凝汽器压力的影响.结果表明:应用MRF模型处理风机后,单元内空气旋转上升,空气流场和换热器表面温度场分布更接近实际情况;喷嘴距风机栈桥中心线3.5m、距风机导流筒出口平面高度1.6m,喷雾方向在xy平面与y轴正向夹角210°、喷嘴压力为0.8MPa、喷嘴孔径为0.4mm时,凝汽器压力降幅最大,为8.97kPa.     

空冷凝汽器单元流场的耦合计算

运用计算流体力学的方法,采用多孔介质模型对电厂空冷凝汽器风机和A型框架空气侧流场进行了三维准定常耦合计算,得到了风机在不同转速时空冷单元内部的速度、温度和压力的分布.结果表明:对空冷凝汽器风机和A型框架进行耦合计算较为更合理;冷空气在凝汽器翅片间的分配不均匀,因此优化空气侧的流场分布是提高凝汽器换热效率的措施之一,为凝汽器的优化设计提供了理论依据.     

水平挡板改善直接空冷凝汽器流场特性的数值模拟

以某1000 MW直接空冷机组凝汽器的一组空冷单元为研究对象,建立了物理模型和数学模型,通过计算流体力学模拟分析,研究横向风对空冷机组凝汽器的影响规律和水平挡板改善风机入口侧流场的机理.结果表明：加装水平挡板可以使空冷凝汽器横向风迎风侧第一单元风机入口的负压区前移,有效削弱横向风的不利影响,增加空冷单元进风的质量流量;对于所研究的直接空冷机组凝汽器,水平挡板的最佳长度为15 m.     

空冷凝汽器翅片管换热器阻力特性数值研究

水资源的匮乏使节水性能显著的直接空冷式发电厂在缺水富煤地区得到了迅速推广.翅片管换热器作为空冷凝汽器的基本组成单元,其流动特性是决定空冷凝汽器运行性能的关键因素.应用计算流体力学(CFD)方法,对不同迎面风速下单排及双排翅片管换热器的阻力特性进行了数值模拟.计算结果表明:对于2种不同形式的翅片管换热器,空气侧流动阻力皆随着迎面风速的增加而升高;双排管的流动阻力略大于单排管,且随着迎面风速的增加,双排管管束相对于单排管管束的压力损失增幅呈上升趋势.通过比较不同数量网格模型的数值模拟结果,验证了网格无关性,证明了模拟结果可靠.研究结果对提高空冷凝汽器乃至空冷电厂的运行经济性都具有重要的参考价值.     

冬季自然通风状态下直接空冷凝汽器的性能

直接空冷电厂的安全运行与空冷凝汽器在冬季自然通风条件下的换热性能有着密切的联系.依托实际工程项目,确定了某135MW直接空冷凝汽器(ACC)冬季自然通风下的热压.利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对不同迎面风速下,直接空冷凝汽器双排管换热元件的冬季性能进行了数值模拟、分析和研究.根据空气的作用压力与流经空冷凝汽器时所产生阻力之间的对应关系,确定了冬季自然通风状态下空冷凝汽器性能.它为直接空冷系统的优化设计提供帮助.     

主导风向对直接空冷凝汽器换热效率的影响

采用SIMPLE算法和k-ε模型,对2台600 MW直接空冷机组的空冷岛外部流场进行了数值模拟,分析了不同主导风向对空冷岛外部流场及空冷凝汽器换热效率的影响,探索了机组换热效率最高及最低时主导风向的范围.结果表明:在同一主导风向下,风速越大,换热效率越低,当风速从3 m/s增大到9 m/s时,换热效率降低了14.3%;在相同风速条件下,当主导风向与空冷平台夹角成135°～150°或者30°～45°时,空冷凝汽器的换热效率最高,当风向角在270°附近时,效率最低,两者效率之差达8.7%.     

直接空冷凝汽器加装防风网的数值模拟

利用Fluent软件,以国内某600 MW直接空冷机组为例,对迎风侧2个相邻空冷凝汽器进行了数值模拟,得到了不同环境横向风速下空冷凝汽器的传热效率随着风速的增大而降低,而且被环境风冲刷越严重的凝汽器受影响程度越大的结论.针对横向风对空冷凝汽器传热效率的影响,在凝汽器挡风墙下延方向加装了防风网.对加装防风网后的空冷凝汽器进行了数值模拟,分析了防风网的不同结构参数(开孔率、高度)对空冷凝汽器传热效率的影响,结果表明:在加装防风网后凝汽器传热效率显著提高,防风网的结构参数对其防风效果有明显影响,为直接空冷机组的防风网改造提供了理论依据.     

直接空冷凝汽器单元样机流动和传热性能研究

直接空冷凝汽器由一个个直接空冷单元组成.对直接空冷凝汽器单元的研究具有重要的意义.依托实际工程项目,对某135 MW直接空冷凝汽器单元样机进行流动和传热的性能研究.利用计算传热学(NHT)软件Fluent,对空冷单元样机的设计和实验工况进行数值模拟.分析了模拟结果与设计和试验数据存在一定偏差的原因.对直接空冷凝汽器外部空气的速度场、温度场的模拟、分析和研究,为直接空冷系统的优化设计提供帮助.     

环境风对直接空冷凝汽器换热性能影响的研究进展

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能和安全性能有很大的影响.分析了环境风对直接空冷凝汽器换热性能的影响机理,给出了热风回流和风机性能下降产生的原因、发生位置和其随风速的变化趋势,并从模型的建立、控制方程的选取和边界条件的设置三方面对数值方法进行了分析.所得结果表明,风机性能下降是造成直接空冷凝汽器换热性能降低的主导原因;建模时用多孔介质模型和Fan模型模拟的准确性较好.     

加装进口消旋装置对直接空冷凝汽器性能的影响

提高直接空冷凝汽器大风工况下的换热性能对于保证其安全和经济运行具有重要意义.以600MW直接空冷凝汽器为研究对象,研究了在进风筒下方加装消旋装置对空冷单元换热性能的影响.设计了8种进口消旋装置,并对其结构参数进行了优化.结果表明,加装消旋装置可改善风机进口气流畸变现象,缩减进风筒内旋涡的范围,有效提升风机通风量,大大提...     

空冷平台外部流场的数值模拟

采用SIMPLE算法和k-ε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了数值模拟.分析了不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响,阐述了热风回流现象产生的原因.结果表明:随着环境风速的提高,空冷凝汽器的换热效率先升后降,理论上存在换热效率最佳的风速值;热风回流使冷空气吸入量减少,并降低了换热偏差,因而影响了换热效率.     

凝汽器水侧流动的三维数值模拟

运用计算流体力学的方法,采用多孔介质模型对凝汽器水侧流场进行了数值模拟.从计算所得三维流场可清楚地掌握影响凝汽器工作的重要因素：该凝汽器进口水室漩涡的存在使流动阻力增加,流动恶化;高速流体集中于水室中心区域,会影响换热器的换热性能.其整体阻力特性与试验数据吻合较好,表明该模型和计算方法正确.解决了凝汽器水侧数值计算建模的困难和网格数量问题,为动力装置冷却水系统整体的数值模拟提供基础.图6参5     

自然风对空冷凝汽器换热效率影响的数值模拟

以我国某300 MW直接空冷电厂为例,对空冷平台外部流场进行了数值模拟,分析不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响,阐述了空冷平台边缘空气倒灌和热风回流现象产生的原因,探索提高空冷凝汽器换热效率的措施,以使直接空冷电厂能稳定经济地运行.     

侧向风对自然通风直接空冷塔性能影响的数值分析

采用多孔介质简化模型分析了在不同风速情况下300 MW自然通风直接空冷系统空冷塔内的流场和各凝汽器换热量.结果表明:在没有侧向风时,流场是均匀对称的,此时塔内空气流量最大,而各凝汽器换热量均匀;当有侧向风时,由于空冷塔底部气流存在漩涡,使空冷塔内空气回流,空气流量减小;在风速大于4 m/s时,各凝汽器换热量差异较大,随着风速增加,这种现象加剧.     

电厂直接空冷系统热风回流的数值模拟

阐述了热风回流的产生机理及热回流率的概念,并对汽轮机空冷系统周围不同环境风场进行了数值模拟.通过对计算结果的分析,找出了空冷系统的不利风向,给出了热回流率随风速的变化规律,并提出了减少热风回流的措施:适当增加空冷平台上部四周风墙高度,或加快空冷平台边缘风机的转速.     

300MW直接空冷机组空冷凝汽器的热态清洗试验研究

随着大容量直接空冷机组的投产发电,空冷凝汽器(简称ACC)的热态清洗成为机组启动中的重要环节。本文对300MW直接空冷机组空冷凝汽器的热态清洗方法进行介绍,分析并提出建议,可供同行参考。     

直接空冷单元流动换热特性数值研究

对A型直接空冷单元流动换热特性进行了数值研究,分析了环境风速、风向、风温、平台高度等对空冷单元流动换热特性的影响。计算结果表明:环境侧风通过两方面影响空冷单元的性能,水平分速度严重影响通风量在散热器上的分配均匀性,垂直分速度严重影响风机的通风量。随着环境风速的增大,散热器的通风量减小,散热器温度升高,热回风率增加,风机压头有效利用系数降低;在同样环境风速下,Y向风是更不利的风向,应尽量避免;环境温度增加一方面提高了空冷单元的进风温度,另一方面减少了风机的通风量,使流动和换热恶化;在所研究的平台高度内,平台高度对空冷单元的流动和换热影响不大。研究结果可为空冷凝汽器的运行及优化设计提供参考。     

直接空冷系统中热风回流现象的数值模拟和分析

热风回流现象是直接空冷机组的一个普遍性问题.利用CFD软件,采用计算机模拟方法,定性地分析了热风回流发生的原因及其对空冷机组的影响,为直接空冷机组的设计和运行提供依据.     

加装导流装置的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

针对凝汽器喉部布置低压加热器而导致喉部出口流场的不均匀现象,采用模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某300 MW汽轮机凝汽器喉部加装导流装置前、后的流场进行了三维数值模拟和对比分析.结果表明:加装导流装置前.内置式低压加热器使凝汽器喉部出口流场的分布具有不均匀性;加装导流装置后,喉部出口流场的分布趋于均匀.通过数值模拟,给出了加装导流装置的最佳方案.汽轮机的实际运行情况表明:加装导流装置后,提高了凝汽器的真空,从而改善了汽轮机运行的经济性,达到了节能降耗的目的.     

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。