喷雾增湿降温法提高空冷机组出力的研究

夏季环境温度过高是限制直接空冷机组出力的主要原因.采用喷雾增湿降温法可有效地降低空冷凝汽器(空凝器)入口空气温度,改善空凝器的换热效果,提高机组运行真空使其满负荷运行.通过对喷雾增湿降温法的研究及其经济性分析,并采用计算流体动力学(CFD)数值模拟软件对其效果进行验证,表明喷雾增湿降温法在直接空冷系统中增设喷雾增湿装置后,可以显著提高机组运行的经济性和安全性.     

直接空冷机组雾化增湿系统的数值研究

为研究雾化增湿降温法在大型电站直接空冷机组中应用的可行性,基于标准湍流模型和离散相模型,采用计算流体动力学技术对雾化增湿系统进行了三维数值模拟,讨论了雾滴的雾化过程和雾滴在空冷单元内热湿交换效果。结果表明,含有雾化增湿装置的空冷单元,空冷散热器入口和出口的空气温度都有明显的降低。直接空冷机组应用雾化增湿系统使空冷散热器的散热效率和真空度得到明显提高,不仅显著提高机组的经济性,而且有利于机组的安全运行,具有较高的推广应用价值。     

内部导流对空冷单元喷雾增湿效果的影响

对空冷单元冷却空气进行合理导流,根据导流后的速度分布布置喷雾增湿系统,可以增强喷雾增湿的冷却效果。针对600MW直接空冷机组空冷单元的典型结构,建立了内部综合应用空气导流板和喷雾增湿的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟,获得了空冷单元冷却空气的流场,比较了应用导流板前、后喷雾增湿的冷却效果。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度降低机组背压。     

直接空冷机组空冷单元内喷雾增湿系统纵向双排布置的数值研究

在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行过程的基础上,建立具有实用意义的喷雾增湿三维数学模型。结合热力学理论,计算出使进入空冷单元的空气达到饱和状态时理论上所需的临界水量,合理地选用喷嘴个数;分别将喷嘴双排纵向平行对称布置在空冷单元内,形成4 种不同的喷雾增湿方案;利用CFD软件对某电厂600 MW机组直接空冷单元内4 种不同的喷雾增湿方案进行了三维数值模拟,得出增湿效果最佳方案。     

对直接空冷机组空冷单元内纵向双排喷雾增湿系统布置的数值模拟

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600 MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴纵向布置方式及喷雾方向对增湿效果的影响.经过空冷凝汽器的变工况计算,得到了喷嘴最佳布置方式.     

直接空冷机组空冷单元内喷雾方向对增湿效果影响的数值研究

以北方某600 MW直接空冷机组空冷单元内的喷雾增湿系统为例,在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行过程的基础上,建立具有实用意义的喷雾增湿三维数学模型。利用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）软件模拟出当喷雾系统喷雾方向发生变化时的空气流场和雾滴流场,分析出喷雾方向对喷雾增湿效果的影响,且找出最有利的喷雾方向,为直接空冷系统空冷单元内增加喷雾增湿系统提供参考。     

发电厂直接空冷系统迎峰度夏措施的数值分析

空冷凝汽器是发电厂冷端系统中的主要设备,其工作性能好坏直接影响机组能否安全经济运行.以600MW直接空冷机组为研究对象,建立了空冷单元的物理数学模型.使用FLUENT软件对直接空冷系统迎峰度夏中在空冷散热器下方加装喷水雾化装置进行了三维数值模拟.结果表明,加装有喷水雾化系统的空冷单元,可以显著地降低空冷散热器入口空气的温度和单元出口的空气温度,很好地改善空冷单元的传热状况;直接空冷机组安装喷水雾化系统后散热效率明显提高,有效地降低系统的背压,是解决机组迎峰度夏安全经济运行的有效手段.     

旋流通风方式下喷雾增湿对空冷单元换热的影响

大多数北方电厂夏季通常在空冷单元内部加装喷雾增湿系统,存在空冷单元下部局部温度偏高,使喷雾效果欠佳等问题。对此,基于电厂实际数据,对某600MW机组空冷单元喷雾增湿系统建立三维模型,模拟喷雾增湿系统分别在空冷单元传统机械通风方式和旋流通风方式下对空冷单元换热的影响。结果表明,旋流通风下的喷雾增湿效果明显优于传统机械通风方式。     

环境风影响下直接空冷机组喷雾增湿系统数值模拟

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能影响显著,为了更真实地分析喷雾增湿系统对空冷凝汽器换热的影响,基于标准k-ε湍流模型和离散相模型,采用分步建模的方法,对某300 MW直接空冷机组进行了三维数值模拟.模拟过程中考虑风速对喷雾增湿效果的影响,提出增加喷嘴喷水量的方法来改善边缘空冷单元受环境风影响入口风温值偏高的问题.结果表明：主导风向下,风速为9 m/s时,平台边缘空冷单元入口温度平均值高于其他空冷单元6.4℃,其换热器出口温度值也相应高出6.4℃;增加喷嘴的喷水量可以降低边缘空冷单元换热器出口温度,进而提高机组整体换热效率,以风速9 rm/s为例,增加喷嘴喷水量后,机组背压值较增加喷水量之前降低了5kPa.     

直接空冷机组夏季背压降低方法研究

直接空冷机组运行受环境参数影响较大,夏季高温环境使机组运行背压高经济性差。以华能上安电厂2×620 MW直接空冷机组为例,分析了影响夏季机组背压的主要因素,研究了降低背压的3种方法。结果表明:采用空冷凝汽器清洗、喷雾增湿与轴流风机超频运行3种方法,分别使机组背压降低了6.5 kPa、5 kPa和4.1 kPa,可确保直接空冷机组在夏季高温环境下经济运行。     

直接空冷凝汽器单元流动和传热性能的数值研究

直接空冷凝汽器由多个直接空冷单元组成, 因此, 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, 建立了某135MW直接空冷凝汽器单元流动和传热的数学模型。利用计算传热学软件FLUENT, 对夏季汽轮机考核工况(TRL) 下, 进行了空冷单元的性能的数值模拟。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。     

提高直接空冷机组夏季出力的探讨

对直接空冷机组夏季出力受阻问题进行分析和探讨,并结合某电厂600 MW直接空冷机组运行经验和试验数据,对各项技术经济指标以及运行工况进行分析。通过解决机组真空的严密性、对散热器进行加药弱酸清洗和高压水冲洗、解决环境风对空冷凝汽器的影响、安装辅助喷雾系统,从而解决了因非设计原因造成的夏季出力受阻问题,对直接空冷机组的安全、经济运行具有参考价值。     

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。     

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。     

直接空冷机组空冷单元内喷雾增湿系统的结构优化

基于SIMPLE算法,采用k-ε模型,在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行效果的基础上,对600 MW直接空冷机组空冷岛中的1个单元进行数值模拟,分析喷嘴纵向双层四排布置时喷嘴位置、喷雾方向、喷嘴孔径及喷雾压力对空冷凝汽器压力的影响。结果表明:喷嘴双层四排布置时,压力越大喷雾增湿效果越明显;综合考虑雾化效果和喷雾距离,1 mm为孔径的最佳值;当外排喷嘴距风机栈道中心线4 m、距风机平面高度为0.6 m、内排喷嘴距风机栈道中心线2 m、距风机平面高度1.9 m、喷雾方向在xy平面内与y轴正方向夹角为120°、喷雾压力为1.2 MPa、孔径为1 mm时,空冷凝汽器压力降幅最大,可降低8.13 kPa。