間接空冷干式自然通風冷卻塔流動與換熱數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著水資源日益匱乏，以及人們對直流和蒸發(fā)冷卻方式引起的環(huán)境問題的持續(xù)關注，電站空冷技術獲得了快速發(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)。我國自20世紀80年代引進了間接空冷技術以來，該技術在我國北方富煤缺水的地方得到廣泛應用。
　　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。由于間接空冷技術以環(huán)境空氣作為電站冷端的冷卻介質，依

2、靠自然對流與周圍環(huán)境進行換熱，因此自然環(huán)境條件成為影響電站空冷系統(tǒng)運行性能的主要原因之一，尤其是自然橫向風的影響。自然橫向風會使間冷塔周向進風極不均勻，塔內通風量減少，降低了冷卻效率，嚴重時甚至會危害整個電廠的安全經濟運行。因此，研究橫向風對SCAL式間接空冷塔流動和換熱特性的影響規(guī)律，對間冷塔的設計和優(yōu)化改造都至關重要。但是目前對于SCAL式間冷塔自然橫向風條件下流動與換熱的研究仍比較少，幾乎沒有對其進行系統(tǒng)分析。
　　本文以某

3、電廠超臨界660MW機組SCAL式間接空冷塔為研究對象，利用現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬相結合的方法，對橫向風影響下間冷塔流動與換熱進行研究。文中對間冷塔各冷卻柱采用換熱器模型，該模型可計算出間冷塔各冷卻柱的通風量和換熱量，進而計算出各扇區(qū)以及整體的通風量和換熱量。文中利用數(shù)值計算所獲得結果以及豐富的云圖，對橫向風影響下間冷塔局部以及整體的流動與換熱變化規(guī)律進行深入分析。研究表明，無自然橫向風時，間冷塔周向各區(qū)域流動與換熱分布均勻，并且在塔內近似

4、呈軸對稱分布，整體熱力性能較高;有自然橫向風時，塔頂形成“風蓋”，塔側發(fā)生空氣繞流，塔內外形成漩渦，間冷塔不同區(qū)域的流動與換熱變得極其復雜。橫向風使各區(qū)域熱力性能受到不同程度的影響，其中，塔側區(qū)域流動與換熱惡化最嚴重。綜合而言，間冷塔整體熱力性能隨風速增加先迅速降低，后基本維持不變。
　　在研究橫向風對間冷塔性能影響的基礎上，文中針對兩個典型風速提出了具有針對性的抗風措施——在塔外加裝擋風圍墻以及在塔外加裝導風板。研究表明，擋風圍