直接空冷凝汽器加装导流叶栅的性能分析

直接空冷凝汽器换热性能易受环境风的影响。以某600 MW机组中单列空冷单元为例,建立了环境风对直接空冷凝汽器换热性能影响的数值分析模型,得到了加装导流叶栅后空冷单元的流场特性,计算了加装导流叶栅对空冷凝汽器换热性能的影响。结果表明,加装导流叶栅明显缩小了空冷单元风机入口处负压区的范围,进而提升了风机效率,当风速为6 m/s时,a1单元风机效率提高了17.5%;加装导流叶栅还能降低各空冷单元风机入口平均温度,当风速为12 m/s时,a1单元风机入口平均温度下降了3.7℃。因此,加装导流叶栅使得各空冷单元的换热性能得到大幅提升,当风速为12 m/s时,整列空冷单元的换热效率升高了14%。所得结论为改善环境风工况下直接空冷凝汽器的性能提供了参考。     

导流装置对直接空冷单元流场特性影响的数值模拟

横向风会造成直接空冷凝汽器换热效果严重恶化,横向风对直接空冷凝汽器换热效果影响的问题亟待解决。在1000 MW直接空冷机组凝汽器的典型结构上,建立带有导流叶片装置的直接空冷凝汽器三维流动模型,利用CFD模拟不同速度的横向风条件下直接空冷单元A字型内部的空气流场。研究表明:在横向风条件下空冷单元A字型内部会产生回流区,随着风速增大,回流区域影响范围逐渐增大;加装外导流装置可以减小横向风的影响,增加风机进风量,提高空冷单元的换热效率。     

环境风对直接空冷凝汽器性能的影响及主导因素分析

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能具有重要影响.以某300MW直接空冷机组为例,分步建立了空冷岛和每个空冷单元的数值分析模型.分析了环境风对直接空冷凝汽器换热性能的影响,得到了环境风工况下影响空冷凝汽器换热性能的主导因素.结果表明：位于空冷平台边缘的空冷单元,由于受到热风回流和倒灌的影响,其入口风温受环境风的影响较大;位于空冷平台迎风侧的空冷单元,因为负压区的存在降低了风机的性能,使其进气量受环境风的影响较大;空冷单元因风机性能下降所导致的进气量减少是造成空冷凝汽器性能降低的主导因素.     

环境风工况下直接空冷凝汽器的性能分析及对策研究

环境风对直接空冷凝气器的性能有较大的影响,以华能国际电力股份有限公司上安电厂2台620 MW直接空冷机组为例,基于Fluent软件建立了数值计算模型,得到环境风工况下空冷岛外部空气流场特性,分析提高风机转速对空冷凝汽器换热性能的影响。结果表明:环境风对迎风侧空冷单元及边缘空冷单元换热性能有较大的影响;随着风速的增加空冷凝汽器的换热效率均下降,在低风速区-y方向(炉后来风)环境风对空冷凝汽器的影响最大,在高风速区NW(西北)环境风对空冷凝汽器的影响最大,提高迎风侧或边缘空冷单元的风机转速,可以提高环境风工况下整个空冷岛的换热量。     

环境风影响直接空冷凝汽器换热的研究综述

随着直接空冷技术的不断发展,环境风影响空冷凝汽器换热的问题越来越受到人们的关注。针对该问题,学者们采用风洞模拟和数值研究方法进行了研究,并取得了一些研究成果。综合分析这些研究成果后得出的结论是:横向风和空冷平台的结构是影响空冷凝汽器换热的主要原因,这种影响主要体现在风机入口温度的升高和风机出力的降低2个方面;挡风墙、防风网、导流装置等可以有效改善空冷凝汽器的换热性能。分析了环境风对空冷岛换热影响的机理,并展望该课题的发展趋势和前景。     

环境风影响直接空冷凝汽器换热的研究综述

随着直接空冷技术的不断发展,环境风影响空冷凝汽器换热的问题越来越受到人们的关注。针对该问题,学者们采用风洞模拟和数值研究方法进行了研究,并取得了一些研究成果。综合分析这些研究成果后得出的结论是：横向风和空冷平台的结构是影响空冷凝汽器换热的主要原因,这种影响主要体现在风机入口温度的升高和风机出力的降低2个方面;挡风墙、防风网、导流装置等可以有效改善空冷凝汽器的换热性能。分析了环境风对空冷岛换热影响的机理,并展望该课题的发展趋势和前景。     

直接空冷凝汽器加装消旋导叶栅的性能及优化

消除轴流风机进风口处的漩涡可以显著提高风机出力,增加冷却空气流量,有效提升空冷凝汽器的换热性能。以某600MW机组单列空冷单元为例,数值模拟了加装消旋导叶栅对空冷单元流场的影响,计算了空冷单元的换热性能,并对消旋导叶栅的结构参数进行了优化。结果表明,加装消旋导叶栅能明显减弱风机入口处和空冷岛内部的涡旋,缩小风机入口处负压区范围,有效提高了风机出力,并降低了各空冷单元风机入口平均温度,大大提高了空冷机组换热能力。在6m/s工况下,风机容积效率提高了5.4%,换热效率提高了5.2%。当消旋导叶栅叶型结构为NACA6412叶型时,空冷凝汽器的换热性能最佳;消旋导叶栅的最佳导流角度为45°,最佳叶片数量为30,加装多列导叶栅的效果好于单列。所得结论为改善直接空冷凝汽器在环境风工况下的换热性能提供了参考。     

空冷岛加装挡风墙的数值模拟

在大风情况下,空冷凝汽器换热效率由于热风回流和"倒灌"现象的共同作用而降低。为了改善环境风对空冷凝汽器的影响,提出了在空冷岛背风侧(主导风向下)加装挡风墙的方案。以某600 MW直接空冷机组为例,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对空冷岛外部流场进行数值模拟,分析主导风向、主导风向相反风向情况下,不同风速时挡风墙对空冷凝汽器换热效率的影响。结果表明:在主导风向下,加装挡风墙使空冷单元空气流量大幅度增加,空冷凝汽器换热效率提高;在主导风向相反风向下,加装挡风墙造成空冷岛背风侧出现热风回流,空冷凝汽器换热效率降低,在背风侧水平挡板边缘处竖直加装一定高度的挡风墙可以改善热风回流现象。     

直接空冷凝汽器单元内加装消旋导流板的数值模拟

改变空冷单元内部冷却空气的流场,可以提高空冷凝汽器的传热性能,这对于提高空冷机组运行水平具有重要意义.建立在600MW直接空冷机组的空冷凝汽器单元内部加装弧形消旋导流板的物理模型,利用CFD软件,采用Simple算法和RNG k-ε模型进行数值模拟计算,获得不同环境风速下在空冷凝汽器单元内部加装消旋导流板前后冷却空气的温度场和速度场,分析空冷单元内部空气流场的变化规律.结果表明,在空冷单元内部加装弧形消旋导流板可改善冷却空气流场,提高空冷凝汽器的换热效果,为空冷系统的优化运行提供一定的理论参考.     

导流装置对直接空冷单元流动传热特性的影响

研究环境条件影响下的电站直接空冷系统流动传热特性,对于提高空冷机组运行水平具有重要意义。该文针对600 MW直接空冷机组空冷凝汽器的典型结构,建立了带有空气导流装置的凝汽器单元内冷却空气三维流动传热过程的物理数学模型。基于这一模型,利用CFD 模拟获得了凝汽器单元内冷却空气流场和温度场,进而研究了不同环境因素影响下加装空气导流装置后凝汽器单元内空气流动传热特性的变化规律。研究表明：在平台下部四周加导流装置能有效削弱环境横向风的不利影响,提高冷却空气流量,改善空冷单元的传热状况。     

环境影响下的直接空冷系统运行特性研究

环境变化会显著影响直接空冷机组的凝汽器压力,因此,研究直接空冷系统在环境影响下的运行特性,对保证直接空冷机组安全经济运行具有重要意义。通过理论分析,建立了空冷凝汽器温度和压力随汽轮机排汽热负荷、凝汽器迎风面风速以及进口空气温度变化的理论模型。以山西平朔煤矸石发电有限公司50MW机组直接空冷系统为例,通过数值计算,得到了环境气温、环境风速风向以及汽轮机排汽热负荷对凝汽器温度和压力的影响规律。结果表明:在凝汽器热负荷不变的情况下,环境气温越高,空冷凝汽器进口空气温度就越高,凝汽器压力就越高。环境风速越大,空冷器进口空气温度就越高,迎面风速就越小,从而凝汽器内冷凝温度和压力就越高。反之,凝汽器压力就越低。     

防风网对直接空冷机组的防风效果分析

阐述了环境风对空冷凝汽器散热的影响及防风网的防风原理,分析了防风网在空冷单元的防风效果,加装防风网可降低空冷风机入口风速,增大空冷风机吸入的空气量,进而提高空冷单元的换热效率。并就防风网的布置和结构形式对空冷岛防风效果的影响进行分析,防风网的开孔率和高度均对空冷单元的换热效率有一定影响。     

电站直接空冷系统风机运行研究

直接空冷机组空冷风机的耗电量是影响机组经济性的主要因素之一,研究风机的经济运行具有重要意义。对直接空冷机组变工况时的风机运行问题进行了研究,分析了风机风量和凝汽器压力之间的相互变化关系,给出不同凝汽器压力下所需风量的确定方法,可为直接空冷风机的运行提供参考。     

600MW直接空冷凝汽器加装下挡风墙的数值研究

以某2×600 MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟.通过数值模拟,分析计算了三种不同位置加装下挡风墙对直接空冷凝汽器风机风量的影响.在风速大于7 m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与“倒灌”现象综合作用的结果,加装曲面下挡风墙可以有效改善空冷凝汽器风机换热效果.结果表明,最佳下挡风墙安装方案为安装在第一排风机后,此时的风机风量达到最大,换热效果最好.为空冷岛换热效果的优化提供了理论依据.     

空冷凝汽器全工况运行特性分析

掌握火电站空冷凝汽器在各种工况下的运行特性,对于提高我国直接空冷机组的运行水平具有重要意义。以300MW直接空冷机组空冷凝汽器为例,分析了反映机组运行性能的汽轮机背压的影响因素。针对轴流风机全速和半速运行工况,计算得到了汽轮机背压随凝汽器凝结蒸汽量和进口空气温度的变化规律。结果表明：随凝汽器凝结蒸汽量和进口空气温度的增加,汽轮机背压增加;随轴流风机风速升高,汽轮机背压降低。轴流风机运行方式的调整,依赖于环境温度和机组热负荷的变化。对于冬季低温运行的空冷凝汽器,为防止出现汽轮机背压低于阻塞背压和凝汽器管束冻裂,风机需减速运行。反之,在夏季高温条件下运行的空冷凝汽器,为避免汽轮机背压过高带来的非正常停机和机组运行经济性的下降,风机需全速甚至超设计风量运行。     

直接空冷机组空冷系统运行问题分析及对策

直接空冷技术代表了未来空冷系统的发展方向,分析直接空冷系统运行中的主要问题并提出相应防治对策,对直接空冷机组安全高效运行具有重要意义。以山西平朔煤矸石发电有限公司50MW机组直接空冷系统为例,针对直接空冷系统运行中的真空泄漏,管束积灰,严寒环境下的冻裂问题,尤其是环境气温、风速、风向对空冷岛运行的影响进行了分析,重点研究了空冷岛回流率与电厂平面布局、环境风速风向的关系。结合直接空冷系统运行中出现的各种问题,提出了初步防治对策。指出通过合理的空冷散热器结构设计,优化的直接空冷电站平面布局,运行过程中针对不同环境条件的科学风量调节等措施,可有效克服直接空冷系统运行中出现的问题,从而提高机组安全经济运行水平。     

环境风对空冷单元运行性能影响的数值研究

通过加载汽轮机排汽在翅片管换热器中的凝结程序来模拟空气和蒸汽的换热过程,并利用FLUENT风机边界条件和多孔介质模型对空冷单元的空气动力特性进行建模,研究了环境风速对空冷单元风机风量的影响,分析了翅片管换热器换热量随环境风速及风温的变化规律,对比了加装挡风墙前后空冷单元运行性能的变化。计算结果表明：随着环境风速的增大,风机进口处不断扩大的负压区导致风机风量及换热器换热量的下降;环境风温的变化改变了换热器冷端的进口温度,使换热器换热量发生变化。挡风墙削弱了空冷单元热风回流率,但同时降低了风机的风量,两方面的相互作用最终使换热器的换热量几乎没有变化。环境风对空冷单元运行性能的影响规律为进一步研究空冷凝汽器的运行性能提供了理论依据。