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。     

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。     

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.     

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.     

直接空冷凝汽器积灰的数值研究

以配有空冷凝汽器空气温度监测系统的600MW直接空冷机组的2个空冷凝汽器单元为研究对象,建立其三维数值模型,对空冷凝汽器局部积灰后及调节积灰单元风机风速后其出口空气温度和速度分布进行模拟。结果表明,空冷凝汽器局部积灰单元的翅片管出口空气温度及速度较清洁区域略低;利用空冷凝汽器出口空气温度监测系统对温度值偏高单元的风机进行局部调节,可有效改善空冷凝汽器积灰部分的换热状况。     

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.     

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。     

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。     

环境风影响下直接空冷机组排汽压力的计算模型

环境风对直接空冷机组的安全经济运行具有重要影响,预测环境风工况下直接空冷机组的排汽压力,是实施空冷岛优化运行的关键。针对某330MW直接空冷机组,建立了空冷凝汽器的数值分析模型,得到了各空冷单元的入口平均温度和空气流量,将排汽压力的计算尺度由空冷岛细化到空冷单元,建立了环境风影响下直接空冷机组排汽压力的计算模型。结果表明:位于环境风下游的空冷单元,其空气入口平均温度受环境风的影响较大,位于环境风上游的边缘空冷单元,其空气流量受环境风的影响较大;有风工况下直接空冷机组的排汽压力要比无风时高,正y方向环境风对排汽压力的影响要大于正x方向;环境风导致空冷机组排汽压力升高的主导因素是使空冷单元的空气流量减少。所建模型能预测出直接空冷机组受到环境风扰动后,达到稳定工况时的排汽压力。     

空冷岛加装挡风网对凝汽器换热效率的影响

利用CFD数值模拟Fluent软件,以某600 MW直接空冷机组为例,模拟环境风对空冷凝汽器换热效率的影响,提出在空冷岛周围加装不同形式挡风网的方案。模拟计算结果表明：加装挡风网后,在大风条件下,热风回流和＂倒灌＂现象均减弱,空冷单元空气流量增加;在环境风速为0~12 m/s的情况下,机组凝汽器平均换热效率可达到72.52%,比不加挡风网时高24.51%。     

600 MW机组空冷岛外部流场的数值模拟与结构优化

以某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。分析不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响。指出在风速大于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。提出并分析了在空冷岛不同部位加装下挡风墙对空冷换热效率的影响。计算结果表明：在空冷平台四周的外沿加装下挡风墙,空冷凝汽器的平均换热效率可提高13.65%;若将迎面风的下挡风墙加装在第1排风机与第2排风机之间,其平均换热效率较迎风面下挡风墙加装在外沿可提高2.8%,为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论依据。     

环境背风对直接空冷凝汽器外部流场的影响

通过数值模拟分析了某台300MW机组直接空冷凝汽器冷凝单元的流场及散热情况,以无风和风速3、5m/s为例,研究环境背风对空冷凝汽器的影响。结果表明,流经冷凝单元两侧的气流温度较高,A型架内侧底部4个角区有强列的涡流,散热效果不明显;环境背风会导致较强的热风回流,极大地降低换热性能,并且换热性能的降低与高大建筑物所引起的绕流效应关系密切。无风和风速为3、5m/s时的总换热量分别为807、516、540MW,说明在环境背风风速不高的情况下,略提高风速,换热性能有较小提高。     

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.     

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。     

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。     

火电站直接空冷凝汽器设计及校核计算和性能分析

掌握火电站直接空冷凝汽器的设计和校核计算方法并进行性能分析,对于提高我国直接空冷机组的设计和运行水平具有重要意义。以600MW机组直接空冷凝汽器为例,在传热理论模型分析的基础上,分别对其设计和校核计算过程进行了讨论,对直接空冷凝汽器性能影响因素进行了分析,对性能变化规律进行了研究。结果表明直接空冷凝汽器的设计过程要综合考虑气象条件尤其是环境大风的影响、换热要求和空冷电站的平面布局,而校核计算则需充分考虑凝汽器积灰的影响,并建立汽轮机背压和凝汽器积灰厚度之间的关系,为凝汽器清洗提供理论依据。冷却空气流量、凝汽器凝结蒸汽量、空冷凝汽器积灰会显著影响空冷凝汽器的性能,进而影响汽轮机背压,影响机组运行的经济性。     

风速变化对空冷机组风机运行的影响

采用simple算法和k-ε模型,以某600 MW直接空冷机组空冷岛为例,对其外部流场进行数值模拟,分析了不同风速下冷却空气的流场和温度场,提出了增大迎风面风机转速的运行方案,得到了自然风速变化对凝汽器换热效率的影响,为进一步优化空冷岛风机运行提供了理论参考。