直接空冷机组空冷岛加装防风网的性能分析

论文摘要

直接空冷机组具有节水的优点,近年来在我国富煤贫水地区得到了快速的发展。但是在夏季高温时段,自然大风经常会导致直接空冷机组限负荷运行,为此提出在空冷岛加装防风网以改善空冷岛的换热性能。以330MW直接空冷机组为例,建立了空冷岛加装防风网的数值分析模型,分析了无网、加装翼网、加装竖网对空冷岛换热性能的影响。结果表明:随着风速的增加,空冷岛的换热效率逐渐降低,且风速越高,空冷岛的换热效率下降速度越快;加装防风网后,空冷岛的换热效率普遍得到了提高。针对不同的风速和风向,优化了翼网和竖网的结构参数。对于6m/s的侧向横风,翼网和竖网的最佳开孔率分别为0和30%,最佳网高分别为5m和17m;对于6m/s的炉后来风,翼网和竖网的最佳开孔率分别为0和15%,最佳网高分别为5m和10m。基于各空冷单元的数值模拟结果,将机组冷端排汽压力的计算尺度由空冷岛变为空冷单元,建立了环境风影响下直接空冷机组排汽压力的计算模型,使得计算结果更加准确。结果表明:考虑环境风影响后,计算所得的排汽压力将随着环境风速的升高而增加,在风速较小(<3m/s)时,环境风对排汽压力的影响较小;当风速高于3m/s时,随着风速的增加,环境风对排汽压力的影响越来越大;加装防风网后排汽压力比无网时有了降低,在相同风速下,炉后来风对排汽压力的影响大于侧向横风。本文的研究工作为直接空冷机组防风网的改造提供了参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 我国电力工业的发展现状及趋势
• 1.1.1 我国电力工业的装机容量和发电量
• 1.1.2 电源结构
• 1.1.3 发电节能成效
• 1.1.4 我国电力工业的发展趋势
• 1.2 空冷机组在我国的发展
• 1.2.1 空冷机组发展的背景
• 1.2.2 空冷机组的发展
• 1.2.3 直接空冷机组存在的问题
• 1.3 本课题的研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 数值分析方法及软件
• 2.1 数值分析
• 2.2 计算流体力学软件
• 2.3 Fluent 软件特点及计算流程
• 2.4 Fluent 求解方法
• 2.5 多孔介质及多孔跳跃
• 2.6 排气扇模型
• 2.7 本章小结
• 第3章 空冷岛加装防风网的数值模拟研究
• 3.1 研究对象的基本资料
• 3.1.1 气象条件
• 3.1.2 机组的主要性能参数
• 3.1.3 空冷凝汽器的布置及结构参数
• 3.2 几何模型和网格划分
• 3.2.1 计算域的确定
• 3.2.2 几何模型的建立
• 3.2.3 网格划分
• 3.3 数值计算模型
• 3.4 边界条件
• 3.5 数值模拟结果
• 3.5.1 空冷单元和空冷岛的换热效率
• 3.5.2 无风时空冷岛的数值模拟结果
• 3.5.3 侧向横风对空冷岛换热性能的影响
• 3.5.4 炉后来风对空冷岛换热性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 环境风影响下的空冷岛变工况性能计算
• 4.1 直接空冷凝汽器变工况性能计算
• 4.1.1 空冷岛的换热过程
• 4.1.2 蒸汽的凝结放热量
• 4.1.3 空气的吸热量
• 4.1.4 空冷凝汽器的传热系数
• 4.1.5 空冷凝汽器传热方程
• 4.1.6 空冷凝汽器的饱和温度和饱和压力
• 4.1.7 直接空冷机组排汽压力的计算
• 4.1.8 直接空冷凝汽器的特性曲线
• 4.2 环境风影响下直接空冷凝汽器变工况特性计算
• 4.2.1 直接空冷凝汽器变工况特性计算存在的问题
• 4.2.2 各空冷单元传热系数的简化计算
• 4.2.3 环境风影响下直接空冷机组排汽压力的计算
• 4.2.4 环境风影响下排汽压力的计算结果
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文主要结论
• 5.2 后续研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要