直接空冷單元流動傳熱特性及空氣流場優(yōu)化組織.pdf

1、因具有顯著的節(jié)水優(yōu)勢，電站空冷技術在我國北方富煤缺水地區(qū)獲得了快速發(fā)展。直接空冷電站空冷凝汽器通常包含數十個空冷單元，直接空冷單元為A型框架結構，由以一定夾角分兩側傾斜布置的翅片管束和下部的軸流風機構成。直接空冷單元特殊的A型框架結構和軸流風機出口復雜的空氣動力學性能，使得其框架空間內部空氣流場具有明顯的旋轉上升的特點，且呈中心對稱分布，導致空冷單元翅片管束的冷卻空氣流量分配極不均勻，不同區(qū)域翅片管束的散熱能力呈現很大差異，翅片管束傳熱

2、面利用效率低，空冷凝汽器流動傳熱性能差。
　　通過CFD方法，應用商業(yè)軟件Fluent，本文研究了直接空冷單元內部的空氣動力學特性，發(fā)現在風機出口由于流通面積的突變，空冷單元底部形成了流動死區(qū)和渦流，并且在單元中心形成了嚴重的回流，導致流動阻力增加，阻礙了風機出口冷卻空氣向翅片管束方向的順利流動，影響了直接空冷單元的流動傳熱性能。
　　基于空冷單元內空氣動力學特征，本文提出了7種不同的導流方案，并采用CFD方法對7種導流方案

3、的空冷單元熱力性能進行了研究，確定了相對較為優(yōu)化的方案作為空冷島導流改造的最終方案。將空氣導流改造方案應用于空冷島其中一列單元，分析了環(huán)境風作用下，空氣流場優(yōu)化前后該列各個單元流動傳熱特性的變化，獲得了各個單元翅片管束出口空氣流速和溫度的分布以及通過各個單元空氣質量流量和單元熱負荷的變化規(guī)律。結果發(fā)現，沿著環(huán)境風的流動方向，上游空冷單元風機入口空氣流動變形加劇，風機無法正常工作，熱力性能較下游單元低，更嚴重的是上游單元出現了空氣倒流現象

4、。雖然環(huán)境風對下游單元的影響相對較小，但是上游單元的空氣倒流現象將熱空氣帶回至風機入口處，并隨著來流空氣一起進入下游風機，使下游風機入口空氣溫度上升，空冷單元的流動換熱性能下降。經過空冷單元導流改造后的流場優(yōu)化組織，下游空冷單元的冷卻空氣流量和熱負荷增加，熱力性能有了明顯提升。
　　將冷卻空氣導流改造方案應用于國內某300MW直接空冷電廠，并對其中一列共5個單元進行了導流改造前后的現場熱力性能試驗。通過測量獲得了該列各個單元翅片管