直接空冷系統(tǒng)單排管凍結(jié)規(guī)律和流量控制研究.pdf

1、直接空冷技術(shù)具有優(yōu)越的節(jié)水性能，已廣泛應(yīng)用于我國富煤缺水地區(qū)。直接空冷凝汽器直接處在環(huán)境大氣中，寒冷冬季翅片管束容易發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象，嚴(yán)重凍結(jié)易導(dǎo)致翅片管束損壞，甚至導(dǎo)致空冷機(jī)組停運(yùn)，嚴(yán)重影響空冷機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，對(duì)空冷凝汽器翅片管束的防凍進(jìn)行研究并提出應(yīng)對(duì)措施具有重要的意義。
　　本文在系統(tǒng)的分析我國直接空冷系統(tǒng)和空冷凝汽器的運(yùn)行情況和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，深入分析了空冷系統(tǒng)翅片管束凍結(jié)的原因。
　　建立了單排管結(jié)構(gòu)翅片管外空氣

2、的流動(dòng)與換熱模型，利用FLUENT流體計(jì)算軟件對(duì)翅片管外空氣的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了翅片管在蒸汽凝結(jié)階段和凝結(jié)水過冷階段在不同空氣溫度下?lián)Q熱情況，得到換熱系數(shù)和流動(dòng)阻力隨環(huán)境溫度及壁面溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在0.2-2m/s的風(fēng)速范圍內(nèi)，蛇形翅片扁平管蒸汽冷凝階段和凝結(jié)水過冷階段的換熱系數(shù)和空氣流經(jīng)翅片間隙時(shí)的流動(dòng)阻力主要受迎面風(fēng)速的影響，與翅片管壁面溫度和環(huán)境溫度無關(guān)，迎面風(fēng)速越大，換熱系數(shù)呈拋物線曲線增大而流動(dòng)阻力呈線性增大;

3、在凝結(jié)水過冷階段的換熱系數(shù)明顯低于蒸汽冷凝階段的換熱系數(shù)。
　　針對(duì)某300MW空冷機(jī)組，對(duì)0.2-2m/s的風(fēng)速條件下的空冷凝汽器翅片管內(nèi)的蒸汽凝結(jié)特性進(jìn)行了分析，對(duì)冬季低溫運(yùn)行時(shí)不同的迎面風(fēng)速、環(huán)境溫度以及工作負(fù)荷下管內(nèi)的凍結(jié)規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算，得到了不同環(huán)境溫度和迎面風(fēng)速下的凍結(jié)特性曲線。觀察曲線發(fā)現(xiàn)隨著迎面風(fēng)速的增大，凝結(jié)長度的減小趨勢(shì)逐漸趨于平緩，迎面風(fēng)速越大，凝結(jié)距離受風(fēng)速增大的影響越小。蒸汽在凝汽器管道內(nèi)的凍結(jié)位置隨著機(jī)