新型翅片管束提高自然通风直接空冷系统效率

自然通风直接空冷系统凝汽器单元"Λ"型布局和传统翅片结构使得冷却空气流过翅片管束时发生严重转向,从而显著影响空冷凝汽器的流动传热性能。提出了一种新型翅片管束,其翅片通道与基管椭圆长轴方向呈一定夹角,使翅片通道方向与塔浮升力方向平行。通过CFD数值模拟和实验验证,获得了采用新型倾斜翅片管束的自然通风空冷凝汽器的空气流场和温度场,计算得到了不同环境风速下空冷凝汽器总换热量的变化规律,并与现有翅片管束的空冷凝汽器性能进行了对比。研究结果表明,采用倾斜翅片空冷凝汽器可以显著改善自然通风直接空冷系统热力性能,降低机组背压,提高空冷机组运行的经济性。     

基于BP神经网络的直接空冷凝汽器换热性能预测

通过对直接空冷凝汽器传热系数计算过程的分析,以直接空冷机组负荷、排汽压力、凝结水温度、排汽温度、空气入口温度、空气出口温度为输入参数,以直接空冷凝汽器的传热系数和迎面风速为输出参数,将理论模型与实际运行数据相结合,采用BP神经网络方法建立了一种新的直接空冷凝汽器换热性能的预测模型.结果表明:该BP神经网络模型预测得到的参数精度较高,可用于直接空冷凝汽器换热性能的在线监测.     

开发200MW火电自然通风空冷凝汽器促其应用发展

通过G电厂的200MW火电空冷工程采用单排管空冷凝汽器和自然通风的完美结合，构成自然通风空冷凝汽器(下称NDC)。因其没有空冷风机群噪声倍受青睐，还因200MW容量在技术与经济方面都比传统的机械通风空冷凝汽器(下称ACC)优越，故对中等容量火电空冷机组有着广阔前景。     

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.     

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...     

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.     

基于模糊层次分析法的直接空冷凝汽器防冻性能监测

以某300MW直接空冷机组为例,分析了影响直接空冷凝汽器防冻性能的主要因素,基于模糊层次分析法,建立了直接空冷凝汽器防冻性能监测模型．结果表明：凝结水与抽空气温度偏差等因素对防冻性能的影响较大;该空冷凝汽器的第2排和第5排散热管束的防冻性能较差;基于模糊层次分析法所建模型不仅能对空冷凝汽器防冻性能进行定量评价,还能缩小查找结冰故障的范围,为结冰故障的预防、采取预处理措施、实施冬季优化运行奠定基础．     

某空冷机组凝汽器防冻策略研究

针对某直接空冷机组冬季背压偏高的问题,现场测试空冷凝汽器的温度分布情况,分析翅片管内气体温度的变化规律,并对防冻参数设定值与负荷关系进行研究。结果显示：空冷凝汽器换热不均和触发防冻保护的参数值未考虑负荷因素是运行背压偏高的主要原因,给出了不同负荷下低背压报警、凝结水温度、抽气温度等防冻参数设定值的计算方法,为同类机组冬季运行提供参考。     

空冷凝汽器单元换热面积优化数值模拟研究

直接空冷凝汽器采用空气作为冷却介质,其运行状况直接影响整个机组的安全经济运行,改善空冷凝汽器的换热效果能有效地为节能减排做出贡献。以某600MW直接空冷凝汽器空冷单元的传统结构为研究对象,创新性地在空冷单元三角形侧面加装散热器,用以增加散热器的换热面积。从三角形散热器的布置方式、散热器厚度、孔隙率3个方面模拟分析了加装三角形散热器对空冷单元换热效果的影响,得到了最佳的布置方案,并通过凝汽器背压进行验证。新方案改善了空冷单元的传热特性,为空冷单元的结构优化设计提供了一定的理论参考。     

直接空冷凝汽器汽水分布在线计算模型及其应用

直接空冷凝汽器内部流体的流动状况直接影响机组的安全经济运行。而直接空冷凝汽器体积庞大、结构复杂,在运行当中,凝汽器存在换热和汽水分配不均现象。根据流体在空冷岛不同管段内的流动和换热过程,建立了直接空冷凝汽器管内汽水分布在线计算模型。以某300MW直接空冷机组为研究对象,通过在线计算模型软件获得了不同负荷和换热条件下蒸汽和凝结水在凝汽器各单元内的分布情况,实现了内部流场分布特性的在线监测。     

An Efficient Summer Operation Scheme for a Thermal Power Plant Air Cooling System based on Electric Peak Shaving

We proposed a novel efficient operation scheme for a thermal power plant’s air-cooling system based on peak shaving, in order to cope with high ambient temperature in summer. We introduced an absorptiongeneration equipment with water/lithium working pairs into the air cooled condenser(ACC) to reconstruct the traditional thermal power plant, and established a dynamic thermodynamic model adopting Ebsilon code. We studied the thermodynamic performance variation of the reconstructed thermal power plant throughout a 24-hour cycle and found that the fluctuation ratio of the turbine back pressure decreased to 6% from 78%, which is beneficial for the stable and safe operation of the electric power system. The thermal performance improvement benefited from the exploitation of the heat transfer potential of ACC, which realized via cold duty schedule throughout the day, under different ambient temperature conditions. In this system, the generated power was higher at relatively high ambient temperature than that at relatively low ambient temperature, which solved the electricity demand-supply imbalance problem under high ambient temperature. Finally, the same optimization effects for power thermal plants with an indirect air-cooling system were obtained using the same operation scheme.     

锅炉侧面来风对空冷机组换热效率的影响

环境风特别是横向环境风会引起热风回流,造成空气凝汽器换热恶化,影响直接空冷机组的安全、经济性运行。以国内某电厂300MW直接空冷系统为例,利用Fluent软件,针对锅炉侧面风给直接空冷机组带来的不利影响,对空冷岛外部流场进行了数值模拟研究。主要分析了锅炉侧面来风的不同风速下空冷平台流场情况,研究了锅炉侧面风在对空冷风机冷空气吸入量和空冷凝汽器换热性能的影响。     

火电站直接空冷凝汽器积灰监测

火电站直接空冷凝汽器积灰是影响传热性能的重要因素,研究直接空冷凝汽器积灰对传热性能的影响规律并提出监测措施具有重要意义。通过分析汽轮机背压与汽轮机排汽量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系,得到了空冷凝汽器在维持汽轮机排汽量和冷却空气量不变时,汽轮机背压和传热系数之间的关系以及凝汽器积灰对汽轮机背压的影响。研究表明:凝汽器积灰会导致凝汽器传热系数降低,汽轮机背压升高,机组运行经济性下降。设计工况下,当蛇形翅片扁平管结构凝汽器积灰厚度达到1.2 mm时,汽轮机背压将增加50%左右。通过监测空冷机组运行过程中汽轮机背压的变化,可预报积灰的程度,为直接空冷凝汽器清洗提供一定的理论依据。     

Numerical investigation on the flow field of an axial flow fan in a direct air‐cooled condenser for a large power plant

The flow field of an axial fan in a direct air‐cooled condenser for a large power plant is modeled numerically. In order to improve the efficiency of heat exchange of the air‐cooled condenser, methods of increasing the rotational velocity of the fan and laying out the guide blade at the outlet of the fan are adopted. Results show that increasing the rotational velocity of the fan can effectively increase the flux of the fan, and can improve the efficiency of an air‐cooled condenser; laying out the guide blade at the fan outlet can ameliorate the flow field in an A‐flame. This causes the rotational kinetic energy to change into static pressure at the fan outlet, so the ability of the heat exchange of the air‐cooled condenser is improved. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com/journal/htj). DOI 10.1002/htj.21027     

矩形钢翅片椭圆管簇的试验研究

本文着重阐述了电站凝汽器空冷系统的空冷式换热器所用的矩形钢翅片椭圆管簇小样的试验研究。通过对小样放热及阻力的试验，得出不同迎面风速下的放热性能及空气侧阻力性能的关系。     

不可凝气体对大扁管空冷凝汽器性能的影响分析

为了研究不可凝气体(non-condensable gases, NCG)对火电与光热发电机组上广泛使用的大扁管空冷凝汽器性能的影响,以工程机组凝汽器上普遍应用的通流面积220 mm×20 mm的大扁管为研究对象,针对汽轮机典型工况下的实际蒸汽流量,基于Lee相变方程、VOF方法以及组分扩散模型,对蒸汽与NCG混合气体管内两相流凝结换热进行数学建模与数值计算。结果表明：由于大扁管的狭窄通流几何结构与高蒸汽流量,NCG对管内蒸汽凝结的抑制效果要远低于预期;当入口空气质量分数按2%增加时,凝结管凝结换热系数仅下降2%左右,这与NCG导致低流量圆管凝结性能急剧下降的结论不同;空气正常泄漏不会导致空冷凝汽器性能下降而影响发电机组效率。     

600MW直接空冷机组主要技术经济指标分析

以内蒙古某发电有限公司600MW等级直接空冷机组为例,对供电煤耗率、厂用电率、汽轮机热耗、真空度、节水量等5个方面的指标进行分析,初步指出影响以上技术经济指标的因素,并结合直接空冷系统的特点提出初步的防治措施,以提高直接空冷机组运行经济性。     

Space characteristics of the thermal performance for air-cooled condensers at ambient winds

Ambient winds may lead to poor fan performance, exhaust air recirculation and mal-distribution of the air across the tube bundles of the air-cooled condensers in a power plant. Investigations of the impacts of the ambient winds on the air-cooled condensers are key area of focus. Based on a representative 2 × 600 MW direct dry cooling power plant, the physical and mathematical models of the air-side fluid and heat flow in the air-cooled condensers at various ambient wind speeds and directions are set up by introducing the radiator model to the fin-tube bundles. The volumetric flow rate, inlet air temperature and heat rejection for different air-cooled condensers as a whole, condenser cells and fin-tube bundles are obtained by using CFD simulation. The results show that the thermo-flow performances for the air-cooled condenser as a whole, condenser cells and heat exchanger bundles vary widely in space. The thermal performances of the air-cooled condensers, condenser cells and fin-tube bundles at the downstream are generally superior to those at the upwind. It is of use for the upwind fan regulations and the A-frame condenser cell geometric optimization to investigate the space characteristics of the thermal performance for the air-cooled condensers in a power plant.     

环境风影响下空冷系统换热特性数值模拟

环境风是影响直接空冷系统运行特性的主要因素之一。以某2×300 MW直接空冷机组空冷系统为研究对象,通过数值模拟,获得了不同炉后风速下空冷岛的空气流量和热风回流率,分析了空冷岛冷却空气流动换热特性。计算结果表明:不同炉后风速对空冷岛换热特性影响差别较大;随着炉后风速的增加,直接空冷岛空气流量不断降低;热风回流率先随炉后风速增大而增加,而后随炉后风速增大而降低;空冷岛各单元热风回流现象表现出明显的区域特性,处于风场上游的空冷单元具有较大的热风回流率。     

钠冷堆非能动余热排出系统建模研究

非能动余热排出系统是核电站堆芯安全性的重要保障,为优化钠冷堆余热排出系统的热工设计方法,明确环境温度及空气冷却器结构变化对余热排出系统的影响。在考虑拔风烟囱自然循环影响的情况下建立完整的钠冷堆非能动传热模型,得到通用的余热排出系统通风量方程,并基于流动平衡和能量平衡对一定设计传热量的余热排出系统进行流程优化并分析环境温度、烟囱高度及翅高变化对系统热力参数的影响规律。结果显示,系统的总驱动压和总传热系数随着环境温度升高逐渐减小,且环境温度对驱动压力的影响更为明显;拔风烟囱高度增加,系统总驱动压和总传热系数均增大,且增大趋势不断变缓,存在设计最优值;翅片管翅片高度减小,系统总传热系数及单位压降传热系数大幅增加,对系统的传热性能影响明显。