間接空冷干式自然通風(fēng)冷卻塔流動(dòng)與換熱數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著水資源日益匱乏，以及人們對(duì)直流和蒸發(fā)冷卻方式引起的環(huán)境問題的持續(xù)關(guān)注，電站空冷技術(shù)獲得了快速發(fā)展?？绽湎到y(tǒng)分為直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)，間接空冷系統(tǒng)又包括海勒式間接空冷系統(tǒng)、哈蒙式間接空冷系統(tǒng)和SCAL式間接空冷系統(tǒng)。我國(guó)自20世紀(jì)80年代引進(jìn)了間接空冷技術(shù)以來，該技術(shù)在我國(guó)北方富煤缺水的地方得到廣泛應(yīng)用。
　　SCAL式間接空冷系統(tǒng)采用表面式凝汽器，散熱器在塔外垂直布置。由于間接空冷技術(shù)以環(huán)境空氣作為電站冷端的冷卻介質(zhì)，依

2、靠自然對(duì)流與周圍環(huán)境進(jìn)行換熱，因此自然環(huán)境條件成為影響電站空冷系統(tǒng)運(yùn)行性能的主要原因之一，尤其是自然橫向風(fēng)的影響。自然橫向風(fēng)會(huì)使間冷塔周向進(jìn)風(fēng)極不均勻，塔內(nèi)通風(fēng)量減少，降低了冷卻效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)：φ麄€(gè)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，研究橫向風(fēng)對(duì)SCAL式間接空冷塔流動(dòng)和換熱特性的影響規(guī)律，對(duì)間冷塔的設(shè)計(jì)和優(yōu)化改造都至關(guān)重要。但是目前對(duì)于SCAL式間冷塔自然橫向風(fēng)條件下流動(dòng)與換熱的研究仍比較少，幾乎沒有對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)分析。
　　本文以某

3、電廠超臨界660MW機(jī)組SCAL式間接空冷塔為研究對(duì)象，利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)橫向風(fēng)影響下間冷塔流動(dòng)與換熱進(jìn)行研究。文中對(duì)間冷塔各冷卻柱采用換熱器模型，該模型可計(jì)算出間冷塔各冷卻柱的通風(fēng)量和換熱量，進(jìn)而計(jì)算出各扇區(qū)以及整體的通風(fēng)量和換熱量。文中利用數(shù)值計(jì)算所獲得結(jié)果以及豐富的云圖，對(duì)橫向風(fēng)影響下間冷塔局部以及整體的流動(dòng)與換熱變化規(guī)律進(jìn)行深入分析。研究表明，無(wú)自然橫向風(fēng)時(shí)，間冷塔周向各區(qū)域流動(dòng)與換熱分布均勻，并且在塔內(nèi)近似

4、呈軸對(duì)稱分布，整體熱力性能較高;有自然橫向風(fēng)時(shí)，塔頂形成“風(fēng)蓋”，塔側(cè)發(fā)生空氣繞流，塔內(nèi)外形成漩渦，間冷塔不同區(qū)域的流動(dòng)與換熱變得極其復(fù)雜。橫向風(fēng)使各區(qū)域熱力性能受到不同程度的影響，其中，塔側(cè)區(qū)域流動(dòng)與換熱惡化最嚴(yán)重。綜合而言，間冷塔整體熱力性能隨風(fēng)速增加先迅速降低，后基本維持不變。
　　在研究橫向風(fēng)對(duì)間冷塔性能影響的基礎(chǔ)上，文中針對(duì)兩個(gè)典型風(fēng)速提出了具有針對(duì)性的抗風(fēng)措施——在塔外加裝擋風(fēng)圍墻以及在塔外加裝導(dǎo)風(fēng)板。研究表明，擋風(fēng)圍