直接空冷凝汽器喷雾增湿系统的结构优化

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿系统三维数学模型,利用CFD软件对该系统进行了数值摸拟,并分析了在喷嘴纵向布置时,喷嘴布置高度、喷雾方向、喷雾压力及喷嘴孔径对喷雾增湿效果的影响.结果表明:当喷嘴孔径越小、喷嘴流量越少时,空冷单元内所需的喷嘴数就越多,且雾滴雾化的细度越小,越有利于雾滴的均匀分布及其在空冷单元内的充满度,对喷雾增湿的效果越明显.当喷嘴孔径为0.4 m、喷雾压力为1.2 MPa、喷嘴以对称方式距风机栈桥中心线4 m、喷嘴高度为0.3 m及喷嘴方向在χy平面内与y轴正方向夹角为120°时,凝汽器压力降幅最大,比喷雾前降低了8.84 kPa.     

直接空冷凝汽器三维流场特性的数值分析

对A字形布置的单排管直接空冷凝汽器单元进行了分析,建立了凝汽器单元内三维流动的物理数学模型,并利用Fluent求解器进行了相应的数值计算.分析了不同运行工况(风机转速、风机叶片安装角)以及环境因素(横向风速度、环境温度)对凝汽器单元流场特性的影响规律,为直接空冷凝汽器设计和优化提供科学依据.     

水平挡板改善直接空冷凝汽器流场特性的数值模拟

以某1000 MW直接空冷机组凝汽器的一组空冷单元为研究对象,建立了物理模型和数学模型,通过计算流体力学模拟分析,研究横向风对空冷机组凝汽器的影响规律和水平挡板改善风机入口侧流场的机理.结果表明：加装水平挡板可以使空冷凝汽器横向风迎风侧第一单元风机入口的负压区前移,有效削弱横向风的不利影响,增加空冷单元进风的质量流量;对于所研究的直接空冷机组凝汽器,水平挡板的最佳长度为15 m.     

直接空冷凝汽器加装防风网的数值模拟

利用Fluent软件,以国内某600 MW直接空冷机组为例,对迎风侧2个相邻空冷凝汽器进行了数值模拟,得到了不同环境横向风速下空冷凝汽器的传热效率随着风速的增大而降低,而且被环境风冲刷越严重的凝汽器受影响程度越大的结论.针对横向风对空冷凝汽器传热效率的影响,在凝汽器挡风墙下延方向加装了防风网.对加装防风网后的空冷凝汽器进行了数值模拟,分析了防风网的不同结构参数(开孔率、高度)对空冷凝汽器传热效率的影响,结果表明:在加装防风网后凝汽器传热效率显著提高,防风网的结构参数对其防风效果有明显影响,为直接空冷机组的防风网改造提供了理论依据.     

冬季自然通风状态下直接空冷凝汽器的性能

直接空冷电厂的安全运行与空冷凝汽器在冬季自然通风条件下的换热性能有着密切的联系.依托实际工程项目,确定了某135MW直接空冷凝汽器(ACC)冬季自然通风下的热压.利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对不同迎面风速下,直接空冷凝汽器双排管换热元件的冬季性能进行了数值模拟、分析和研究.根据空气的作用压力与流经空冷凝汽器时所产生阻力之间的对应关系,确定了冬季自然通风状态下空冷凝汽器性能.它为直接空冷系统的优化设计提供帮助.     

主导风向对直接空冷凝汽器换热效率的影响

采用SIMPLE算法和k-ε模型,对2台600 MW直接空冷机组的空冷岛外部流场进行了数值模拟,分析了不同主导风向对空冷岛外部流场及空冷凝汽器换热效率的影响,探索了机组换热效率最高及最低时主导风向的范围.结果表明:在同一主导风向下,风速越大,换热效率越低,当风速从3 m/s增大到9 m/s时,换热效率降低了14.3%;在相同风速条件下,当主导风向与空冷平台夹角成135°～150°或者30°～45°时,空冷凝汽器的换热效率最高,当风向角在270°附近时,效率最低,两者效率之差达8.7%.     

空冷凝汽器翅片管换热器阻力特性数值研究

水资源的匮乏使节水性能显著的直接空冷式发电厂在缺水富煤地区得到了迅速推广.翅片管换热器作为空冷凝汽器的基本组成单元,其流动特性是决定空冷凝汽器运行性能的关键因素.应用计算流体力学(CFD)方法,对不同迎面风速下单排及双排翅片管换热器的阻力特性进行了数值模拟.计算结果表明:对于2种不同形式的翅片管换热器,空气侧流动阻力皆随着迎面风速的增加而升高;双排管的流动阻力略大于单排管,且随着迎面风速的增加,双排管管束相对于单排管管束的压力损失增幅呈上升趋势.通过比较不同数量网格模型的数值模拟结果,验证了网格无关性,证明了模拟结果可靠.研究结果对提高空冷凝汽器乃至空冷电厂的运行经济性都具有重要的参考价值.     

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.     

直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化.结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考.     

加装导流装置的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

针对凝汽器喉部布置低压加热器而导致喉部出口流场的不均匀现象,采用模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某300 MW汽轮机凝汽器喉部加装导流装置前、后的流场进行了三维数值模拟和对比分析.结果表明:加装导流装置前.内置式低压加热器使凝汽器喉部出口流场的分布具有不均匀性;加装导流装置后,喉部出口流场的分布趋于均匀.通过数值模拟,给出了加装导流装置的最佳方案.汽轮机的实际运行情况表明:加装导流装置后,提高了凝汽器的真空,从而改善了汽轮机运行的经济性,达到了节能降耗的目的.     

转底炉内温度场及流场的数值模拟

利用Fluent软件建立了转底炉炉内温度场及流场的数学模型,采用κ-ε模型,辐射模型,非预混燃烧模型模拟炉内的辐射传热和湍流流动,分析了烧嘴和助燃风喷嘴的选择与布置对炉内的温度及速度分布的影响.结果表明,转底炉预热段与加热段采用炉顶布置平焰烧嘴供燃料,炉膛下部布置喷嘴供助燃风能获得很好的温度场和流场来满足工作需要;还原段选择蓄热式烧嘴供给燃料,即满足了高温还原的温度要求,也达到充分回收利用烟气余热的效果.     

具有内置式加热器的凝汽器喉部流场的数值模拟

采用κ-ε模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某具有内置式加热器的凝汽器喉部的流场进行了三维数值模拟,得到了整个喉部流场的速度分布情况.结果表明,内置式加热器使凝汽器喉部出口流场速度分布的不均匀性加大,从而导致凝汽器热负荷的不均匀,最终影响到凝汽器的真空.该数值模拟结果对凝汽器喉部的完善化设计及改造,具有一定的指导作用.图3参9     

往返式冷凝器中流场数值模拟的研究

倾斜往返式冷凝器采用冷凝回流的方式来完成蒸汽的冷凝过程 ,本文在试验的基础上 ,采用两流体分析模型 ,建立了往返式冷凝器内蒸汽冷凝回流的流动分析模型 ,编制开发了相应的Matlab计算程序 ,并根据试验测得的初值条件 ,对其流场进行了数值模拟 ,并对计算结果进行了分析。结果表明 ,截面汽相所占有的份额沿管长方向逐渐增大 ;汽液两相流速沿管长方向逐渐减小 ;在相同压力下 ,当倾角 β =90°时 ,液膜最薄 ,两相流速沿管长的变化最为显著 ;当倾角一定时 ,随着压力减小 ,液膜厚度也逐渐减小     

凝汽器喉部流场三维数值模拟

采用SIMPLE算法和κ-ε模型对国内某600MW凝汽器喉部进行数值模拟。旨在考虑小机排汽对喉部流场的影响。