1000MW机组高位收水冷却塔热力性能试验研究

为获得高位收水冷却塔的热力性能,对某1 000MW机组配用的淋水面积为12 075m2的高位收水冷却塔的热力性能进行了试验研究,得到了高位收水冷却塔的热力性能方程式,给出了高位收水冷却塔塔内实测风温分布.以该冷却塔为例,对比分析了相同工艺参数条件下高位收水冷却塔和常规冷却塔出塔水温的差异.结果表明:高位收水冷却塔塔内实测风温在3台循环水泵并联运行工况时比2台循环水泵并联运行工况更均匀;高位收水冷却塔塔内填料处断面风速比常规冷却塔更大;在夏季时同等条件下采用高位收水冷却塔时出塔水温相比常规冷却塔可降低0.8K左右.     

双压凝汽器闭式循环水系统的最优运行方式

循环水入口温度是决定循环水泵最优运行方式的重要参数。对于开式循环水系统来说,循环水入口温度即环境温度;但对于闭式循环水系统来说,循环水入口温度为冷却塔出塔水温。以逆流式冷却塔为研究对象,结合冷却塔热平衡计算方程式,通过迭代计算的方法确定出了循环水泵在不同运行方式时的冷却塔出塔水温,同时提出了入塔风速的软测量方法,而此前文献都是通过空气动力计算来获得入塔风速的。针对出塔水温和入塔风速在计算过程中存在的非线性方程多解问题,作了详细探讨,并最终确定了其符合物理意义的真实解。最后,将其应用到双压凝汽器中,由此得出的循环水泵最优运行方式对现场具有一定的指导意义。     

基于焓差法的机械通风逆流式冷却塔出塔水温研究

针对循环冷却水系统中冷却塔运行效率不高、能量浪费严重的问题,基于Merkel焓差理论建立了机械通风逆流式冷却塔出塔水温计算模型,计算分析了影响冷却塔出塔水温的各种因素及其影响规律。结果表明:大气压力对冷却塔出塔水温的影响很小,干球温度、湿球温度、风机风量以及冷却水量与出塔水温均成正相关关系,而气水比增加,出塔水温将降低,这些结论可为冷却塔随工况变化调整运行方式提供依据。     

关于电厂冷却塔技术改造的节能潜力分析

论述电厂自然通风冷却塔填料特性,散热面积和循环水量对出塔水温的影响,分析导致冷却塔热力性能缺陷的主要原因,揭示冷却塔出口水温对发电机组热经济性的影响;重在说明电厂通过对冷却塔的有效节能技术改造,是提高冷却塔的热力性能、降低发电机组煤耗的途径之一。为电厂的节能降耗提供科学的参考。     

机械通风冷却塔变工况特性理论研究

基于麦克尔焓差理论和机械通风冷却塔的特点,推导了一种进出塔水温计算的方法,通过该计算方法对机械通风冷却塔的变工况特性进行了研究。结果表明:海拔高度对进出塔水温的影响可忽略不计;湿球温度与进出塔水温线性正相关,进出塔水温之差与湿球温度无关;循环水量升高,则出塔水温升高,入塔水温降低,进出塔水温之差不断减小;风机风量升高,则进出塔水温降低,进出塔水温之差保持不变。最后结合现场试验实测结果,提出了冷却塔性能修正系数。根据这些结论和性能修正系数可更准确预测进出塔水温,从而优化冷却塔运行。     

湿式瘦高冷却塔淋水装置节能技术应用

主要叙述了一种基于FLUENT UDF方法设计湿式冷却塔淋水装置的节能技术,并介绍其应用于电厂冷却塔的情况。该节能技术的应用研究主要包括,环境侧风对超大型自然通风冷却塔热力性能的影响;塔群效应和塔群效应与环境侧风叠加等条件下,超大型逆流式自然通风冷却塔的热力计算方法;基于FLUENT UDF方法准确分析塔内每个区域的热力参数(喷头实际出流能力、填料实际淋水密度和对应区域的集水池平均水温)等工艺性能关键技术研究;冷却塔新材料(不同波形、不同片距)、新设备的研发制造;冷却塔环境保护关键技术研究等。     

火电厂循环水冷却塔冷却性能的实验研究

电厂循环水冷却系统的冷却性能直接关系到电厂的安全、经济和稳定运行。因此,对循环水冷却系统冷却塔性能的研究具有重要的工程价值和现实意义。分析研究了循环水温、循环水量和环境参数对于冷却塔性能的影响,在其它条件不变的情况下,当循环水量增加时,塔内风速增加,出塔水温升高;当进塔水温升高时,进塔水温的变化对出塔水温的影响并不大;风机的开度增大,冷却塔出口水温降低;环境空气的温度升高,出塔水温升高,冷却效率降低。     

自然通风冷却塔加装十字挡风墙数值研究

基于CFD软件和自然通风湿式冷却塔相关理论,对喷淋区和雨区采用离散相模型计算,对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型,并通过编译自定义源项函数,实现其在Fluent中的求解。在该模型基础上,分析了横向风速对冷却塔热力性能的影响;最新提出了在雨区加装改进的十字挡风墙的措施,并引入多孔跳跃模型实现其数值求解。计算结果表明:横向风对出塔水温影响很大,当风速为6 m/s时,出塔水温最高,比无风时高1.34℃;改进的十字挡风墙能有效提高冷却塔性能,最大能使出塔水温降低0.32℃,并且能明显降低水损失。     

逆流湿式冷却塔内不锈钢填料热力性能的试验研究

逆流湿式冷却塔是工业生产中普遍使用的换热设备,填料热力性能优劣直接影响到冷却塔热力性能优劣。为研究不锈钢填料的热力性能,搭建了逆流湿式冷却塔实验台,对比分析了S波、人字波和V波三种不锈钢填料与S波PVC填料随进塔水温的热力性能变化规律,以及研究了S波不锈钢填料随淋水密度的热力性能,结果表明:不锈钢填料的热力性能比常用PVC填料好,S波、人字波和V波不锈钢填料与S波PVC填料的冷却塔进出水温差和总换热量均随进塔水温的增大而增大,而冷却塔的冷却效率随进塔水温的升高先增大后减小,进塔水温在37.5～38.5℃时,冷却塔的冷却效率达到最大;且S波不锈钢填料冷却塔进出水温差、冷却塔的冷却效率及总换热量随淋水密度的增大而减小。优化填料波纹形状以及材料均有助于提高冷却塔的热力性能。     

燃煤电厂300MW机组循环水系统运行优化研究

以某燃煤电厂2×300 MW机组循环水系统为研究对象,充分考虑外界环境因素,基于循环水泵运行优化理论建立了冷却塔、凝汽器与汽轮机低压缸耦合的冷端优化数学模型。基于麦克尔焓差理论建立冷却塔热力计算模型并给出冷却塔出塔水温的计算方法,研究了环境温度、相对湿度和循环水量对冷却塔出塔水温的影响。研究了机组背压、循环水量与排汽流量对凝汽器真空的影响。绘制全工况下循环水泵运行方式间的等效益曲面,确定了不同的机组负荷、环境温度及相对湿度下循环水泵最佳运行方式。对比传统循环水泵优化方式,可知新型等效益曲面方法具有一定的合理性。对火电机组实际运行中循环水系统优化有一定的指导意义。     

冷却塔冷却性能的评价模型

冷却塔是汽轮发电机组重要的冷端设备之一，其运行性能对电站的经济和安全运行有重要的影响。通过建立自然通风冷却塔出水温度和冷却性能的计算模型，为冷却塔的经济运行提供依据，并且还可以为冷却塔的检修和改造提供指导。     

Three-dimensional numerical study on thermal performance of a super large natural draft cooling tower of 220m height

Based on the heat and mass transfer theory and the characteristics of general-purpose software FLUENT, a three-dimensional numerical simulation platform, composed of lots of user defined functions（UDF）, has been developed to simulate the thermal performance of natural draft wet cooling towers（NDWCTs）. After validation, this platform is used to analyse thermal performances of a 220m high super large cooling tower designed for inland nuclear plant under different operational conditions. Variations of outlet temperature of the cooling tower caused by changes of water flow rates, inlet water temperatures are investigated. Effects of optimization through non-uniform water distributions on outlet water temperature are discussed, and the influences on the flow field inside the cooling tower are analyzed in detail. It is found that the outlet water temperature will increase as the water flow rate increases, but the air flow rate will decrease. The outlet water temperature will decrease 0.095K and 0.205K, respectively, if two non-uniform water distribution approaches are applied.     

基于焓差法分析自然通风冷却塔出口水温的影响因素

采用焓差法建立了自然通风冷却塔出口水温的热力计算模型,并把凝汽器和冷却塔作为一个整体综合研究和分析了冷却塔出口水温的各种影响因素及其影响规律．结果表明：冷却水量、填料断面风速、凝汽器蒸汽负荷以及环境空气的相对湿度均对冷却塔的进口和出口水温有明显影响,且上述因素对进口水温的影响大于对出口水温的影响．     

横向风对湿式冷却塔热力特性影响数值研究

基于CFD软件和湿冷塔相关理论,建立了基于Poppe理论的填料区数值求解模型,对喷淋区和雨区采用离散相模型计算.模拟了横向风对冷却塔热力特性和飘水损失的影响;提出了沿塔周设置回流槽的措施,以减少飘水损失.结果表明:横向风对出塔水温影响很大;无风时,出塔水温最低,随着风速的增加,出塔水温先升高后降低,并且,随着环境温度、湿度的不同,在横向风速为5m/s～7m/s间取得极大值.     

基于焓差理论的带填料逆流闭塔热力性能分析

为了分析不同风量和喷淋水量对填料逆流闭式冷却塔热力性能的影响,建立和验证了带填料逆流闭式冷却塔热质交换的数学模型,基于焓差理论对模型计算的结果进行分析。结果表明：加入填料相当于对盘管区进口的喷淋水进行预冷,降低了喷淋水的平均温度,使带填料闭式冷却塔的冷却性能优于纯盘管闭式冷却塔;风量的增加可以提高带填料逆流闭式冷却塔和纯盘管逆流闭式冷却塔的热力性能,两种塔的冷却性能随风量增加的提升速率相同;喷淋水量的增加对纯盘管逆流闭式冷却塔的热力性能的影响较小,却可以较大幅度提高带填料逆流闭式冷却塔的热力性能。     

AP1000核电机组巨型冷却塔型体优化数值计算

根据气水两相间热质传递原理,利用Fluent数值计算软件建立了APl000核电机组用20000m。淋水面积巨型冷却塔的三维计算模型,对双曲线塔筒的母线方程中的特征值及喉部半径的最优取值进行了计算验证,综合分析了特征值及喉部半径对塔内流场、进塔风量、蒸发水量和平均出塔水温的影响,得到了210m高巨型冷却塔的最优型体结构参数．计算结果表明：喉部半径与塔底半径的比值r0／r2=0．6--0．7、塔筒母线方程中的曲率特征值a=0．17～0．18时,冷却塔运行最优．     

增设通风孔的风冷式锂离子电池热管理系统数值研究

电池热管理系统的优化设计可以维持动力电池的高效性能,进而促进电动汽车产业的发展。本文采用CFD方法研究有通风孔的情况下,风冷式锂离子电池组在放电过程中的散热性能。研究结果发现,在电池组外壳增设通风孔可以明显提高整个电池组的冷却效果。风孔开设在主出风口的相反方向时,电池组的温升和温差最小。当风孔的面积与出口面积相等时,电池组的冷却效果最佳;继续增大风孔对电池组的冷却效果影响较小。最后探讨了空气进口温度和电池间冷却通道的变化对电池组散热效果的影响。采用在电池组外壳上开设多个通风孔的办法有助于电池热管理系统的冷却优化设计。     

Thermodynamic study of wet cooling tower performance

An analytical model was developed to describe thermodynamically the water evaporation process inside a counter‐flow wet cooling tower, where the air stream is in direct contact with the falling water, based on the implementation of the energy and mass balance between air and water stream describing thus, the rate of change of air temperature, humidity ratio, water temperature and evaporated water mass along tower height. The reliability of model predictions was ensured by comparisons made with pertinent experimental data, which were obtained from the literature. The paper elaborated the effect of atmospheric conditions, water mass flow rate and water inlet temperature on the variation of the thermodynamic properties of moist air inside the cooling tower and on its thermal performance characteristics. The analysis of the theoretical results revealed that the thermal performance of the cooling tower is sensitive to the degree of saturation of inlet air. Hence, the cooling capacity of the cooling tower increases with decreasing inlet air wet bulb temperature whereas the overall water temperature fall is curtailed with increasing water to air mass ratio. The change of inlet water temperature does not affect seriously the thermal behaviour of the cooling tower. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.