直接空冷凝汽器側風下流動和換熱特性的數值模擬.pdf

1、為緩解電力供求緊張和水資源稀缺的矛盾,直接空冷系統(tǒng)以其顯著的節(jié)水效果被世界各國尤以富煤缺水地區(qū)普遍采用。直接空冷系統(tǒng)的冷卻介質來源于周圍空氣,其空冷凝汽器在室外露天布置,而且有軸流風機強制通風,所以空冷系統(tǒng)周圍空氣的流動狀態(tài)必然會對其換熱能力和正常運行有很大影響。直接空冷凝汽器的流動特性直接影響散熱器的換熱特性及整個凝汽器的效率。因此,研究直接空冷凝汽器的流動及換熱特性對空冷凝汽器的設計和優(yōu)化至關重要。
　　 直接空冷凝汽器的換

2、熱性能受環(huán)境因素影響很大,尤其是環(huán)境側風導致的熱風回流,使凝汽器內的真空度顯著下降,運行效率下降,影響機組的安全經濟運行。由于北方夏季是多風季節(jié),風速時大時小,因此獲知不同環(huán)境風場對空冷凝汽器換熱特性的影響是非常必要的。這將有助于技術人員及時了解和預測空冷系統(tǒng)運行效率受不同來風的影響程度,以便采取有效的應對措施。目前關于直接空冷系統(tǒng)的研究大多僅分析風機吸入空氣流量或換熱效率以反映環(huán)境側風對空冷單元或空冷平臺運行性能的影響,很少進行壓力場

3、的定量分析,從而缺少對環(huán)境風場影響機理的基礎性研究。不少研究人員定性地分析了熱風回流發(fā)生的原因及其對空冷機組的影響,關于側風影響的關鍵部位以及同一單元兩側散熱管束性能的差異卻鮮有人關注。
　　 因此,本文以直接空冷電廠為研究對象,利用數值模擬方法建立了空冷凝汽器單元和全場的計算模型,從空冷單元基礎結構和環(huán)境風場的作用特點出發(fā),分析直接空冷凝汽器流動和換熱性能隨環(huán)境風場的變化規(guī)律;定量地研究空冷凝汽器壓力通風阻力、風機吸入量及換熱

4、效率與環(huán)境風速、風向的關系、研究熱風回流產生的確切機理、較準確地定位換熱惡化的部位,藉此找到一些更有效的防范措施。
　　 本文研究結果表明,不同方向和速度的環(huán)境風場對直接空冷凝汽器的流動和換熱性能產生不同程度的影響。環(huán)境側風對直接空冷凝汽器影響機理的研究、換熱惡化區(qū)域的準確定位為采取有效的防風措施指明了方向。通過現場實測數據驗證了數值模型的準確性和可用性,所做工作為直接空冷電廠的優(yōu)化設計和空冷機組的經濟安全運行提供理論支持和數值