直接空冷凝汽器側(cè)風(fēng)下流動(dòng)和換熱特性的數(shù)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(guó)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(zhì)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(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng),所以空冷系統(tǒng)周圍空氣的流動(dòng)狀態(tài)必然會(huì)對(duì)其換熱能力和正常運(yùn)行有很大影響。直接空冷凝汽器的流動(dòng)特性直接影響散熱器的換熱特性及整個(gè)凝汽器的效率。因此,研究直接空冷凝汽器的流動(dòng)及換熱特性對(duì)空冷凝汽器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化至關(guān)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(cè)風(fēng)導(dǎo)致的熱風(fēng)回流,使凝汽器內(nèi)的真空度顯著下降,運(yùn)行效率下降,影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于北方夏季是多風(fēng)季節(jié),風(fēng)速時(shí)大時(shí)小,因此獲知不同環(huán)境風(fēng)場(chǎng)對(duì)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(shù)人員及時(shí)了解和預(yù)測(cè)空冷系統(tǒng)運(yùn)行效率受不同來風(fēng)的影響程度,以便采取有效的應(yīng)對(duì)措施。目前關(guān)于直接空冷系統(tǒng)的研究大多僅分析風(fēng)機(jī)吸入空氣流量或換熱效率以反映環(huán)境側(cè)風(fēng)對(duì)空冷單元或空冷平臺(tái)運(yùn)行性能的影響,很少進(jìn)行壓力場(chǎng)

3、的定量分析,從而缺少對(duì)環(huán)境風(fēng)場(chǎng)影響機(jī)理的基礎(chǔ)性研究。不少研究人員定性地分析了熱風(fēng)回流發(fā)生的原因及其對(duì)空冷機(jī)組的影響,關(guān)于側(cè)風(fēng)影響的關(guān)鍵部位以及同一單元兩側(cè)散熱管束性能的差異卻鮮有人關(guān)注。
　　 因此,本文以直接空冷電廠為研究對(duì)象,利用數(shù)值模擬方法建立了空冷凝汽器單元和全場(chǎng)的計(jì)算模型,從空冷單元基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的作用特點(diǎn)出發(fā),分析直接空冷凝汽器流動(dòng)和換熱性能隨環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的變化規(guī)律;定量地研究空冷凝汽器壓力通風(fēng)阻力、風(fēng)機(jī)吸入量及換熱

4、效率與環(huán)境風(fēng)速、風(fēng)向的關(guān)系、研究熱風(fēng)回流產(chǎn)生的確切機(jī)理、較準(zhǔn)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(jié)果表明,不同方向和速度的環(huán)境風(fēng)場(chǎng)對(duì)直接空冷凝汽器的流動(dòng)和換熱性能產(chǎn)生不同程度的影響。環(huán)境側(cè)風(fēng)對(duì)直接空冷凝汽器影響機(jī)理的研究、換熱惡化區(qū)域的準(zhǔn)確定位為采取有效的防風(fēng)措施指明了方向。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可用性,所做工作為直接空冷電廠的優(yōu)化設(shè)計(jì)和空冷機(jī)組的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行提供理論支持和數(shù)值