600MW直接空冷机组风机优化运行研究

论文摘要

以600MW直接空冷机组为研究对象,建立了机组冷端系统变工况数学模型,研究了排汽热负荷、凝汽器入口空气温度、迎面风速和管内、外污垢热阻对凝汽器压力的影响规律,并且绘制了空冷凝汽器变工况特性曲线。据凝汽器变工况特性,揭示了横向风速对凝汽器压力的影响规律;利用空冷岛三维物理模型,研究了主导风向上空冷平台温度场分布和流场分布状况。发现了空冷岛上不同部位风机出力存在区域性差异:迎风面第一排和第一列风机出力较低。针对该区域的空冷单元换热能力差的特点,将风机群进行了三个区域分步运行,寻找各区最优运行转速,找到了三个区域最佳运行转速随环境风速、风温、负荷变化的规律,提出了风速、风温和机组负荷变化时风机群优化运行方案。结果表明:当风速由3m/s上升至10m/s的过程中,迎风面第一排最佳转速在78—86r/min变化,迎风面第一列在68—84r/min变化,其余部位在42—48r/min变化;当风温由18℃上升至34℃的过程中,迎风面第一排最佳转速在70—76r/min变化,迎风面第一列在62—66r/min变化,其余部位在36—40r/min变化;当负荷由60%上升至100%的过程中,迎风面第一排最佳转速在56—78r/min变化,迎风面第一列在54—68r/min变化,其余部位在26—42r/min变化。为直接空冷机组风机群在不同环境参数、负荷下的经济运行调节和风机群布局及参数设计提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外的研究现状及成果
• 1.3 论文的主要工作
• 第2章 空冷凝汽器理论基础及其变工况特性
• 2.1 直接空冷凝汽器的介绍
• 2.1.1 空冷凝汽器的组成
• 2.1.2 空冷凝汽器结构及其布置
• 2.2 直接空冷凝汽器变工况特性
• 2.2.1 换热器效率η和传热单元数NTU
• 2.2.2 空冷凝汽器变工况数学模型
• 2.2.3 空冷凝汽器变工况特性
• 2.3 本章小结
• 第3章 直接空冷风机运行特性和相关参数
• 3.1 风机运行特性
• 3.1.1 相似定律
• 3.1.2 风机静压的相似关系探讨
• 3.2 直接空冷风机相关参数
• 3.3 本章小结
• 第4章 变工况下空冷风机优化运行的数值模拟研究
• 4.1 空冷平台的几何建模和网格划分
• 4.1.1 GAMBIT 简介
• 4.1.2 空冷平台的几何建模和网格
• 4.2 空冷平台的数值建模
• 4.2.1 湍流模型的选择
• 4.2.2 标准k- ε模型的数值建模
• 4.2.3 模型边界条件设定
• 4.3 变风速时空冷凝汽器变工况特性
• 4.4 直接空冷风机经济调度数值模拟研究
• 4.4.1 主导风向上空冷岛温度场和流场分布
• 4.4.2 形成原因及分析
• 4.4.3 主导风向上空冷风机经济调度方案
• 4.4.4 调度方案的实施及效果
• 4.4.5 变风速时空冷风机经济调度
• 4.4.6 变风温时空冷风机经济调度
• 4.4.7 变负荷时空冷风机经济调度
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 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