电站间冷系统空冷散热器翅片管束流动传热性能的数值研究

空冷散热器为电站间接空冷系统的主要设备,研究空冷散热器翅片管束的流动传热特性,对于电站间冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。对间接空冷系统空冷散热器常用翅片管束流动传热性能进行了数值模拟研究,通过计算获得了空冷散热器冷却空气流动阻力和平均对流换热系数随迎面风速的变化规律,拟合得到了摩擦因子与努赛尔特数随雷诺数的变化关系。利用对流换热的综合性能评价标准(performance evaluation criteria,PEC),即Nu/f1/3,对6种翅片管束的流动传热性能进行了比较。结果表明,随迎面风速增加,空气对流换热增强,压降增加,翅片管的对流换热系数随之升高,摩擦因子降低,但是换热系数的增加幅度小于压降的增加幅度。Forgo型翅片管束综合流动传热性能优于椭圆型管束。本文研究结果为电站间冷系统空冷散热器的选型和优化设计提供了一定的理论依据。     

电站空冷技术

随着对水资源日益匮乏,以及对直流和蒸发冷却方式引起的环境问题的持续关注,电站空冷技术获得了快速发展.无论直接还是间接空冷系统,翅片管束换热器都是构成空冷系统的主要设备.翅片管束结构形式不同导致的流动传热性能差异是造成空冷系统热力性能优劣的主要因素.现有直接空冷系统采用机械通风强迫对流方式实现冷却空气和汽轮机排汽的热量交换,因此轴流风机气动特性和由数十台风机集群运行产生的集群效应将会显著影响直接空冷系统热力性能.电站间冷系统一般采用自然通风冷却塔,通过冷却塔内外空气密度差产生的浮升力驱动环境空气流经空冷散热器实现热量交换.冷却塔结构形式,以及空冷散热器在冷却塔内外的布局方式是决定间冷系统热力性能的关键因素.由于直接或间接以环境空气作为电站冷端的冷却介质,因此自然环境条件成为影响电站空冷系统运行性能的主要原因之一.本文将对国内外电站空冷技术的研究动态和最新进展进行综述和评论,并预测电站空冷技术的未来发展趋势和应用前景.     

国产600 MW直接空冷机组变工况运行特性分析

通过对国产600 MW直接空冷机组变工况运行特性进行分析,建立数学模型,对汽轮机背压的主要影响因素进行分析,以获取动态特性.通过试验验证了数学模型分析结果的准确性,为电厂的合理运行提供借鉴.     

进风角度对电站空冷凝汽器翅片管束流动传热性能的影响

空冷凝汽器翅片管束为电站直接空冷系统的主要设备,研究翅片管束的流动传热特性对直接空冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。由于空冷凝汽器单元"?"型结构和轴流风机旋转构造,使得翅片管束进口风速及风向不均匀。针对电站空冷凝汽器翅片管束以及轴流风机产生的螺旋冷却空气流场,建立单排波形翅片扁平管束三维流动和传热物理数学模型。通过数值模拟分析和实验验证,得到了翅片管束空气侧流动传热特性和入口风速、进风角度的关系。通过支持向量机算法,对影响翅片管束阻力和换热性能的多种因素进行了分析,获得了相应的拟合向量。研究结果可为进一步优化直接空冷系统的运行特性奠定理论基础。     

浅谈直接空冷机组运行的环境适应性问题

直接空冷机组是指汽轮机的排汽直接由空冷凝汽器通过空气冷却而不是像水冷机组那样由循环冷却水来冷却。空冷凝汽器布置有庞大的换热面,而且全部露天布置,受环境因素影响大。夏季的高温、暴雨,春秋季节的季风,冬季的严寒,都会对空冷凝汽器的工况产生很大的影响,给机组的安全稳定运行带来诸多问题。本文就环境变化对空冷机组的影响进行分析,并提出相应的解决方案。     

600MW直接空冷机组凝汽器喷淋系统改造

内蒙古京隆发电有限责任公司600 MW直接空冷机组多次发生因高温、大风天气引发背压高而导致出力受限的问题,对机组高温季节的运行经济性与安全性造成严重影响。在保留空冷凝汽器原有冲洗管路、设备的基础上,通过增设空冷凝汽器喷淋系统,对空冷机组冷却系统进行了改造。加装喷淋系统后,高温季节机组运行背压明显降低,可以维持在规定范围内,机组运行安全性得以提高。喷淋系统投入运行后,2台机组每年可节约40余万元成本,4a左右即可收回投资,经济效益显著。     

间接空冷塔内外流动和传热性能的数值模拟研究

利用流体计算软件FLUENT,对自然通风状态下,某电厂2×300MW机组两机一塔的间接空冷塔内外空气的流动和传热性能进行了数值模拟研究。将空冷塔划分为W区、T1区、Tr区和L区,在确定的考核工况基准下,模拟了不同环境气温、不同环境风速对空冷塔各区域通风量和间接空冷散热器散热量的影响。模拟结果显示,当风速高于6m／s时,空冷塔通风量和空冷散热器散热量随着气温的升高而增大,此时高温处于有利状况。同一气温下,随着环境风速的增加,空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量减小,W区通风量呈线性增加,T1区、Tr区和L区通风量减小。该结论为间接空冷系统空冷散热器的优化设计提供了参考。     

直接空冷机组空冷岛优化运行研究

通过对直接空冷机组空冷凝汽器和冷却风机性能的研究,建立了空冷岛系统运行性能的计算模型,得出在不同环境温度、冷却风速和机组负荷下凝汽器性能的热力特性曲线。根据空冷风机的运行方式,提出机组空冷岛运行优化模型,并针对600 MW直接空冷机组空冷岛进行了性能和优化计算,给出了空冷岛系统冷却风机的优化运行方式和最佳背压。     

电站空冷散热器泄漏原因初探

针对太原二电厂空冷散热器泄漏情况进行了试验分析。得出了初步结论和改进建议。     

我国火力发电厂空气冷却技术的发展现状

目前我国火力发电厂多采用水冷技术，面对越来越紧迫的水资源缺乏问题，火力发电行业的发展受到极大挑战，而空气冷却相比普通湿冷塔技术可以节水大约2／5。文章介绍目前在国外许多大型火电机组项目中采用的各种类型的空气冷却技术及我国火力发电行业采用空气冷却技术的历史和发展现状。     

系统分析法在火电厂安全评价中的应用

针对火电厂安全评价的现状提出了一种火电厂安全评价的数学模型和方法。考虑了影响火电厂安全的关键因素,在建立了火电厂多层次指标评价体系的基础上,运用系统功能论和层次分析法来构造系统安全优势函数,以解决系统安全功能大于各子系统安全功能之和的问题。该方法整合了火电厂中各安全评价因素相互作用的协调性,可为火电厂安全管理部门进行安全评价分析和决策提供科学依据和仿真手段。实际应用结果表明,采用本文提出的数学模型和方法能够有效地对火电厂进行安全评价。     

火电厂直接空冷系统优化应用

结合西北某直接空冷火电厂的实际情况,分别对不同背压、风机风速和风机台数进行组合。采用年总费用最小法对直接空冷系统进行优化计算,对比分析各组合年总费用,最终得出最优方案,满足发电机组正常运行要求。     

燃煤电厂风冷干式排渣技术及其工程应用

介绍了风冷干式排渣系统的主要技术特点、主要设备、工艺流程以及在电厂中的应用情况,着重介绍了这项技术在电厂中节水、节能和环保方面的意义和作用,为电厂真正实现工业废水的“零排放”目标提供了新的途径。文中还列举了应用示例,并进行了技术经济分析。示例表明,该项技术的应用是成功的。     

1000 MW间接空冷机组 "烟塔合一"方案数值模拟分析

在大容量燃煤电厂建设中,"烟塔合一"方案由于具有良好的经济性优势而得以推广应用,但烟气处理设施布置于间接空冷塔内将影响间接空冷塔的冷却效果.本文以某2×1000 MW间接空冷机组工程为依托,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法对比分析了间接空冷塔内有、无烟气处理设施情况下间接空冷塔的运行特性,并对"烟塔合一"方案与常规方案进行了经济性对比.结果表明,与常规方案相比,"烟塔合一"方案由于塔内布置了烟气处理设施、烟道进塔减少了散热器面积,导致间接空冷塔冷却效果降低,出塔水温升高;经济性比较表明,"烟塔合一"方案初投资降低、运行费用升高,整体具有经济性优势.     

直接空冷风机进口空气流动特性

直接空冷风机数十台集群运行,掌握其运行特性,对空冷系统的设计、运行具有指导意义.在空冷风机集群效应中,风机进口空气流动特性又是影响集群运行的关键因素之一.文中从数值模拟和模型实验2个角度探讨了空冷风机(群)进口流动特性.研究结果表明,单台风机运行时,由于进气角度过大.最外侧出现速度较小区.当有风机抢风时,这一情况改善,但最外侧的风机进气条件不好,这是产生风机群集群效应时最外侧风机流量偏小的原因之一.文中提出位置系数的概念,并用位置系数分析了6台风机同时运行时的进口空气流动特性,为进一步揭示风机群的运行规律提供参考.     

电厂热力系统作功能力分析

该文提出了局部作功效率的概念和虚拟回路作功能力原理,用于分析电厂热力系统的作功能力。揭示了等效焓降法的本质。     

大功率电力电子装置冷却系统的原理与应用

大功率电力电子器件在工作过程中将产生很大的热量，因此其冷却问题是关系到装置性能和可靠性的一个至关重要的问题，文中详细讨论国内外现在广泛采用的几种不同类型冷却系统的结构、原理和优缺点。国内外的经验表明，封闭式循环水冷却系统是目前高压大功率电力电子装置冷却方式中优势最为明显，应用前景最好的一种。