自然通风湿式冷却塔热力性能的数值计算及其与试验结果对比

本文通过对湿式自然通风冷却塔内部的流动与传热、传质过程的分析,建立了两维的数学模型,从而获得了详细的塔内空气流速、焓值、含湿量和水温的两维分布。数值计算得到的出塔水温值和现场试验的结果符合良好。对若干塔的热力性能计算分析表明,采用本文的数学模型与计算方法所开发的计算程序具有良好的工程应用前景。     

自然通风逆流湿式冷却塔配水的研究与发展

概括了自然通风逆流湿式冷却塔尤其是配水系统的发展过程,介绍了国内外关于配水的研究现状,指出了各种配水方式工程应用中存在的问题,对管式和槽式配水方式进行了评价,最后对配水的发展趋势作了预测。     

自然通风逆流式冷却塔外区配水一维热力计算方法

在我国的北方地区,自然通风逆流式冷却塔冬季或春秋季一般采用外区配水的运行方式,塔内的一部分区域不淋水,而此时传统的热力计算方法将不再适用.通过对塔内的热空气密度进行了线性关系及雨滴阻力均匀的简化假设后,推导出了冷却塔外区配水的一维热力计算方法.经与原型实测数据的对比,计算误差不大于0.3℃,吻合良好,可供设计参考.     

自然通风逆流式冷却塔配水型式比较

结合工程实例,通过对自然通风逆流式冷却塔套筒式竖井配水和虹吸式竖井配水2 种配水型式,在配水均匀性、水力计算的合理性、系统布置和运行操作4 个方面的技术比较及2 种配水型式的经济比较表明,虹吸式竖井配水是一种技术先进、经济高效的配水型式。     

自然通风湿式冷却塔空气动力场数值分析

对电厂自然通风逆流式双曲线冷却塔内的空气动力场进行了数值分析,并利用PHOENICS计算平台进行了数值模拟。分析结果认为:冷却塔无风运行时,塔内形成负压,压力沿塔高逐渐升高;塔内流场呈轴对称分布时,塔内周向分布均匀,中心流速最大。由于冷却塔的冷却能力受环境的影响很大,还对淋水密度、环境温度、阻力变化等各种变工况进行了计算与比较,发现入塔水温与淋水密度对塔内流场的影响基本相当。     

自然通风湿式冷却塔热力性能的数值计算及基与试验结果对比

本文通过对湿式自然通风冷却塔内部的流动与传热、传质过程的分析,建立了两维的数学模型。从而获得了详细的塔内空气流速、焓值、含湿量和水温的两维分布。数值计算得到的出塔水温值和现场试验的结果符合良好。对若干塔的热力性能计算分析表明,一文的数学模型与计算方法所开发的计算程序具有良好的工程应用前景。     

侧风下分区配水对冷却塔性能的影响研究

分区配水能通过改善传热传质区域的气水比来提高冷却塔冷却效率,其实际运行过程中侧风的影响不容忽视。以某超大型湿式冷却塔为对象,利用三维数值模拟方法研究了环境风速v=1~3 m/s时,出塔水温、冷却效率、通风量和蒸发损失在不同分区配水方案下（内区配水量占比在5%~95%变化）的变化趋势。结果表明:以风速v=3 m/s为例,随内区配水量占比的增加,出塔水温先减小后增大,冷却效率、通风量和蒸发损失先增大后减小;当内区配水量占比为65%时,出塔水温比均匀配水（内区配水量为60.68%）时降低了约0.14 ℃,冷却效率提高了0.82%;同时,风速v=1~3 m/s时,分区配水的出塔水温均低于均匀配水,冷却效率均高于均匀配水。因此,在低风速下,与均匀配水方案相比,分区配水方案能有效降低冷却塔的出塔水温、提高冷却效率。     

逆流式自然通风冷却塔中央竖井槽管结合配水水力计算与验证

运用伯努利方程建立了逆流式自然通风冷却塔（逆流塔）配水的水力计算方程。采用Cardel公式计算分流阻力系数,实例计算结果与原型实测结果吻合良好。该水力计算方程可供逆流塔配水水力计算及设计优化参考。     

冷却塔填料及非均匀配水协同优化研究

为提升冷却塔的冷却性能,以北方某300 MW机组冷却塔为例,建立冷却塔三维数值计算模型,对比二分区及三分区不均匀填料对出塔水温的影响,确定最优半径分界点,并协同非均匀配水进行优化,分析不同优化方案对出塔内空气流速、塔水温、通风量的影响。结果表明：二分区及三分区非等间距填料下出塔水温分别为31.798℃和31.696℃,冷却性能提升;非等间距填料与非均匀配水的耦合优化显著提高了空气动力和温度场的均匀性;随着内区配水量的增加,水温和通风量均呈现先增加后减少的趋势;最佳内区配水量为50.0%,出塔水温为31.360℃通风量7 122.8 kg/s;与26 mm和30 mm等距填料布置相比,协同优化后,出塔水温分别降低了0.768℃和0.830℃,冷却性能显著提升。     

逆流式自然通风冷却塔的热力性能评价软件

在火电厂逆流式自然通风冷却塔的热力性能验收试验以及大修前、后的常规热力试验中,由于测试工况数目较多,原始数据处理的工作量大,稍有不慎,就会出现错误;同时为了分析结果,往往将模拟塔或其它电厂的相同型号的冷却塔与当前的试验塔进行对比评价。通过开发热力性能评价软件,实现:快速准确地计算出冷却塔的热力特性,将模拟塔和试验塔的热力特性曲线以及任务线绘制在双对数坐标图上,并对计算结果进行评价。     

除尘脱硫排烟装置在自然通风间冷塔内的布置研究

为充分利用空冷塔内部空间,减少厂用地面积及节约投资,在主机冷却系统采用间接空冷系统时,提出了将脱硫吸收塔、湿式电除尘器及烟囱合理地布置在空冷塔内的“间冷塔四合一”设计方案。通过数值模拟试验,研究了“间冷塔四合一”布置中间冷塔的流动传热性能和热力性能,得出了间冷塔的最小防冻流量以及塔筒内壁的防腐范围。     

间接空冷自然通风冷却塔抽力计算公式

在电厂冷却塔的设计中,根据塔内外空气密度差计算塔内抽力应用较广泛,但缺少理论依据,且计算结果存在较大误差,Kroger算法考虑了相关作用因素的影响,计算精度较高,但计算形式复杂。以间接空冷自然通风冷却塔为模型,通过实验和数值模拟对比了塔内抽力密度差模型和Kroger模型的准确性,指出了后者计算抽力结果更准确的原因,其影响因素主要包括:冷却塔高度、环境大气温度及循环水进口温度。分析结果表明:当环境大气温度和循环水进口温度条件不变时,随冷却塔高度的增加,密度差模型较Kroger模型的相对误差随之增大,则计算的换热量误差亦增大。同理,在其他2个条件不变时,随环境大气温度的升高或随着循环水进口温度的降低,相对误差增大。分析结果为自然通风冷却塔抽力计算公式的适用范围以及不同条件下计算方法的选择提供了理论依据。     

自然通风冷却塔预热式防冻系统控制研究

提出一种预热式防冻系统,利用凝汽器出口高温循环水加热冷空气,建立了流动与传热数学模型,并且针对某1 000 MW机组,在防冻约束下建立运行控制模型并验证防冻效果,给出最优控制参数。研究结果表明:采用防冻系统既可以提高进风温度避免结冰,又可以冷却循环水;当环境温度或机组负荷降低时,优先增大调节阀开度以增加预热器的循环水量,保证进风温度高于防冻阈值,但是达到循环水量调节上限后,需要减小百叶窗开度以降低进风量。优化控制后,出塔水温可维持在3～12℃,机组热耗平均降低60.70 kJ/(kW·h),经济效益显著。     

基于冷却幅高的间接空冷塔冷却特性分析与评价

自然通风间接空冷塔的冷却性能直接关系到机组运行的经济性和安全性,为了更加直观、全面地描述空冷塔运行状态和冷却性能,针对某1 000 MW机组间接空冷系统,提出空冷塔冷却幅高的概念,建立理论计算模型,结合现场实测和机组运行数据,研究了环境条件及机组运行参数对冷却幅高的影响规律,通过对比实测冷却幅高与实测工况参数无风条件下冷却幅高计算值,分析了环境风对间接空冷塔冷却性能的影响。结果表明:冷却幅高随环境温度的升高而减小,随进水温度的升高而增大;环境风条件下,主导风向迎风面扇区的冷却幅高低于侧风面扇区。研究结果可为间接空冷系统防冻运行调控、空冷散热器管束清洗和间接空冷塔冷却性能的评价和改善提供依据。     

利用冷却塔排放脱硫湿烟气技术的应用

介绍了利用冷却塔内热湿空气巨大的热动量对火电机组烟气湿法脱硫后的湿烟气进行抬升排放的烟塔合一技术,并通过工程实例详述了采用此项技术的冷却塔设计原则。     

阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响

为了研究阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响,运用等效法计算了消声器的阻力特性参数;采用FLUENT软件对冷却塔内部流场进行了数值模拟,研究了阵列式消声器对冷却塔性能及出塔水温度的影响.结果 表明:消声器全压损失系数与消声器有效长度、净通流比相关;布置消声器后,冷却塔内流场变化明显,通风量下降,出塔水温度上升...     

冷却塔内冷却水特性三维数值模拟研究

采用三维数值模拟方法对自然通风逆流湿式冷却塔塔内的流场特性进行模拟,可为冷却塔设计改进提供参考。基于Fluent软件和传热传质学原理,应用欧拉-拉格朗日法及标准壁面函数法,采用标准k-ε湍流模型进行封闭,建立了逆流式自然通风冷却塔三维热态数学模型。以9 000 m²的自然通风逆流式冷却塔为例,对无侧风工况塔内空气动力场的三维流场进行数值仿真模拟。首先,对冷却塔出塔水温进行模拟,将计算值与实测数据进行对比,吻合良好,证明所建模型正确合理;继而对塔内冷却水的分布特性进行了三维数值模拟研究,得出水滴下降速度和水滴温度随时间和位置高度的变化及填料层、集水池液面水温分布情况,所得结果有助于塔内配水系统的优化设计。     

自然通风湿式冷却塔冷却数随外界侧风变化规律的研究

外界侧风在很大程度上影响自然通风湿式冷却塔的冷却性能。冷却数作为衡量冷却性能的指标之一,其大小决定着冷却效率的高低。该文根据相似理论,通过热态模型实验,研究外界侧风对湿式冷却塔冷却数的影响规律。实验研究表明:冷却数随外界侧风风速的增加先减小后增大,当侧风风速达到0.7~0.8m/s(相当于实际风速7~8m/s)时,冷却数基本等于无风工况下的值。当外界侧风风速为0.4 m/s(相当于实际风速4m/s)时,冷却数达到最低,与无风工况相比,其值降低20%左右,对应的冷却效率降低约10%。该研究通过现场实验验证了实验室模型实验的准确性,现场实验表明:当外界侧风达到3.5 m/s(相当于实验风速0.35 m/s)时,冷却数降低约18%,冷却效率降低约11%。