空冷风机群空气流量瞬变特性数值模拟

稳态下的实验和模拟表明空冷风机空气流量存在集群效应。依据前期实验建立合理的模型,采用数值模拟的方法探讨了在连续变化风速条件下空冷风机(群)进口流量特性。研究结果表明从空冷阵列单侧加载连续正弦变化的风速扰动,随着风速变化,迎风侧负压区随之改变,导致风机性能变动,进口风量明显变化。同时,风机群总的风机流量也出现正弦式变化特性,并且存在延迟效应。连续变化风速扰动下空冷风机流量特性为进一步研究风机群运行提供了理论依据。     

空冷风机组运行性能优化研究

空冷岛风机风量分布不均的主要原因是空冷风机选型统一,空冷风机转速调节单一。对某600MW直接空冷机组空冷风机系统在不同环境风下空冷风机的运行性能进行了研究。结果表明,通过提高风机转速,且对空冷岛不同位置风机区别调节,克服了群效应及环境风对空冷风机系统的影响,各位置空冷风机风量均达到了500~525m3/s(设计风量为499.4m3/s),确保了空冷机组的正常运行。     

直接空冷火电机组风机群分区调节运行实验

处于环境风作用下的直接空冷机组,受轴流风机群的群抽效应和热风回流的耦合作用,致使不同区域风机的冷却能力发生复杂变化。针对夏季主导风向下运行的某2 330 MW直接空冷机组,将其空冷风机群分9个区,开展热力性能实验。利用实验数据,有针对性地考虑环境气象条件、不同分区风机群转速等运行参数对机组背压的综合作用,建立最小二乘支持向量机背压预测模型,分析了空冷岛风机群转速分区调节对机组背压的影响规律:适当降低受热风回流影响较大区域的风机转速,反而可以起到降低机组背压的作用;不同分区的风机转速发生变化,对机组背压的影响明显不同;改变一台机组空冷风机的转速,也会对另一台机组的背压产生影响。实验验证表明,所建立的最小二乘支持向量机背压预测模型可以有效的抑制输入参数噪声产生的相对误差,分析结果具有可靠性。     

环境风对直接空冷机组的影响及控制策略研究

直接空冷火电机组的运行状况受环境自然风的影响很大,不利的风速、风向不仅会影响到机组运行的经济性,严重时还会造成掉闸停机事故。在总结火力发电厂空冷系统特点的基础上,依据热风再循环理论,对现场环境及所采集数据进行了系统分析,重点研究了热风回流产生的原因及横向风对直接空冷机组的影响;环境风场对直接空冷机组空冷风机吸入风量和入口温度的影响;当环境风场作用在直接空冷散热器时,对空冷散热器换热性能的影响,并提出相应防治对策。采取措施的直接空冷火电机组运行状况良好,抗风能力能力明显增强,证明了该分析的合理性和防治对策的有效性。     

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.     

直接空冷电站空冷岛风机运行的研究

空冷风机的运行状况对整个空冷凝汽器的散热效果起着决定性的作用,主要原因是空冷系统的风机数量较多,运行工况复杂。基于空冷风机的调频功能,利用CFD模拟风机群的运行规律,分析了单个空冷风机单元和风机群在有风和无风两种环境下的运行情况,可为空冷电站实现风机单机和局部调控提供一定的理论依据,并为改善凝汽器的换热效果和风机的耗电提供一定的参考。     

直接空冷系统轴流风机群运行特性分析

掌握直接空冷系统轴流风机群运行特性,对于电站空冷系统的优化设计和高效运行有重要意义。该文在2台风机并联运行的基础上,绘制并联风机的性能曲线,获得叶片安装角对并联风机运行特性的影响。通过引入集群因子,得到轴流风机群的性能曲线、空冷管束的阻力特性及空冷系统的工作点。结果表明,空冷系统风机群每台风机的流量介于风机并联运行和单台风机独立运行之间。风机群性能不仅取决于每台风机的性能,还与风机群的数量和布置方式有关。随空冷系统容量增加,风机群非线性效应增加。在一定程度上揭示出空冷系统传热面积随机组容量非线性放大效应的机理,为空冷系统设计提供了理论依据。     

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。     

600 MW直接空冷机组风机群分区调节应用研究

为研究直接空冷机组空冷风机群分区自动控制策略，以某600 MW直接空冷机组为例，利用数字温度传感器监测各风机单元翅片管温度场，采用红外热成像试验及理论分析方法，对空冷凝汽器翅片管温度场分布规律进行分析，提出以温度转变界面表征翅片管状态的概念。通过在翅片管上布置数字温度传感器，可同时捕获各风机单元翅片管温度转变界面实时位置，并据此将56台空冷风机划分为16个分区，实现了风机群的分区自动控制。     

电站直接空冷系统风机运行研究

直接空冷机组空冷风机的耗电量是影响机组经济性的主要因素之一,研究风机的经济运行具有重要意义。对直接空冷机组变工况时的风机运行问题进行了研究,分析了风机风量和凝汽器压力之间的相互变化关系,给出不同凝汽器压力下所需风量的确定方法,可为直接空冷风机的运行提供参考。     

600MW空冷机组风机运行研究

对某600MW空冷机组直接空冷系统变工况特性进行计算分析,得到机组背压随风机风量的变化曲线。研究了风量和环境温度对背压的影响,提出了在一定的背压下如何确定风机运行所需风量和台数的方法,从而算出整个风机群的耗电量,为电站实际运行提供参考。     

直接空冷凝汽器最佳背压的确定方法

为了更好地提高直接空冷机组运行的经济性,以直接空冷凝汽器(空凝器)的冷端数学模型为基础,结合空冷风机的变工况运行规律,通过空冷风机风量与功率的近似关系,提出了空凝器最佳背压的数学模型,根据数学模型可从理论上得出空冷机组在不同影响因素下的最佳背压值,为直接空冷机组的运行提供参考。     

环境风对空冷单元运行性能影响的数值研究

通过加载汽轮机排汽在翅片管换热器中的凝结程序来模拟空气和蒸汽的换热过程,并利用FLUENT风机边界条件和多孔介质模型对空冷单元的空气动力特性进行建模,研究了环境风速对空冷单元风机风量的影响,分析了翅片管换热器换热量随环境风速及风温的变化规律,对比了加装挡风墙前后空冷单元运行性能的变化。计算结果表明：随着环境风速的增大,风机进口处不断扩大的负压区导致风机风量及换热器换热量的下降;环境风温的变化改变了换热器冷端的进口温度,使换热器换热量发生变化。挡风墙削弱了空冷单元热风回流率,但同时降低了风机的风量,两方面的相互作用最终使换热器的换热量几乎没有变化。环境风对空冷单元运行性能的影响规律为进一步研究空冷凝汽器的运行性能提供了理论依据。     

空冷岛两风道地下进风数值分析

直接空冷凝汽器在高空中受环境风的影响,容易出现热风回流和倒灌等问题,影响机组的安全与经济运行,为此提出了空冷岛地下进风方式。以某600 MW直接空冷机组为例,建立空冷岛地下进风的物理模型,利用Fluent软件,采用Simple算法和标准k-ε模型,对采用两风道地下进风布置方式的空冷岛周围空气流场和温度场进行数值模拟;计算了地上、地下进风的空冷岛通风量,分析了在主导风向下风速对直接空冷凝汽器换热效率及压力的影响。计算结果表明：在有环境风的条件下,空冷岛地下进风方式的凝汽器工作性能优于地上进风,在任何风速下都没有出现热风回流和倒灌;在同等条件下,当环境风速大于4 m/s时,地下进风的通风量较地上进风大,换热效率较地上进风高,当风速超过8 m/s后,凝汽器压力比地上进风低7~11 kPa。     

空冷风机集群运行风量的确定方法

近几年,随着大型直接空冷机组(直冷机组)并网发电的普及,机组能否优化运行越来越重要,空冷风机风量的准确计算是机组优化运行的关键.依据空冷风机的性能曲线及风机集群因子,结合相似理论,提出了一种快速计算风机风量的方法,为空冷机组的定量优化提供依据,为相似机组的优化运行提供参考.经验证此方法误差较小,可应用于工程计算.     

环境风对直接空冷系统换热性能影响的研究

以某台600 MW直接空冷机组为例,采用数值模拟的方法,研究不同环境风速、风向对直接空冷系统性能的影响.研究结果表明,在汽轮机排汽参数一定时,随着环境风速增大,冷却风量及空冷凝汽器换热量减小；炉后风对直接空冷系统性能影响大于其它风向.当炉后风风速增至10 m/s时,迎面风速由无风时的2.1 m/s降为1.78 m/s,空冷凝汽器换热量为无风环境下的82.8％,机组发电能力显著降低.     

直接空冷机组最佳真空特性与最佳风机转速研究

以某600 MW直接空冷机组为研究对象,分析了机组微增功率、轴流风机群微增耗功与风机转速之间的关系,并确定了在环境温度、环境风速和机组负荷同时变化时机组最佳空冷轴流风机转速和最佳排汽压力。结果表明:环境温度变化对机组最佳排汽压力的影响很大,当环境温度超过15℃时,该机组的最佳排汽压力迅速增加;环境风横掠对空冷单元进风量的影响比纵掠大;夏季负荷高时维持相对较高的排汽压力有利于机组经济运行,而冬季适当调整风机转速使排汽压力维持在较低值更利于机组节能。     

直接空冷系统性能试验方法的研究

根据直接空冷系统性能试验的实践研究,阐述了VGB导则的不完善之处,并提出对应修正方法及建议,包括空冷系统性能试验时真空严密性指标≤200Pa/min;根据试验目的和设备状态不同,可采用不同位置测量空冷凝汽器进风温度;试验计算时风机功率修正系数取1,增加风机频率修正系数;空冷风机功耗的考核指标规定为设计环境条件及设计风机频率下的功耗在±3%设计值范围内为合格;环境风速规定为在各试验工况有效时间内,空冷凝汽器上边缘1m高度处的平均环境风速≤5m/s。     

侧风对自然通风空冷塔冷却性能的影响

自然通风空冷塔的冷却性受侧风的影响很大。本文在通用程序的基础上,建立了模拟空冷塔运行的三维计算机模型,并系统研究了在不同的侧风风速条件下,空冷塔冷却性能的变化情况,特别是通风量和散热量的变化规律和特点,给出了变化曲线以及可供空冷系统设计和运行参考的计算公式。     

不同风向条件下空冷岛运行特性的数值模拟

环境横向风的存在是影响空冷岛运行特性的主要因素之一.利用数值模拟方法,以2×300 MW直接空冷机组空冷系统为研究对象,分析了环境风速分别为3m/s和10m/s时,不同来流风向对空冷岛运行特性的影响.结果表明:不同环境风向条件对空冷岛的影响差别很大,炉后来风最为恶劣,此时空冷岛迎面风速最小,凝汽器冷却空气温度最高,回流率最大.并且环境风速越大,对空冷岛运行特性的影响越大.