具有雨區(qū)十字隔墻的自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔的增效研究.pdf

1、冷卻塔運(yùn)行性能直接關(guān)系到熱力發(fā)電廠的安全性與經(jīng)濟(jì)性。自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔在國內(nèi)電廠中得到廣泛應(yīng)用,其性能受環(huán)境尤其是側(cè)風(fēng)的影響較大。側(cè)風(fēng)破壞了塔的進(jìn)風(fēng)均勻性,減小了通風(fēng)量,降低了冷卻性能。這一點(diǎn)逐漸被人們所重視,并提出了不同的防風(fēng)方案,雨區(qū)安裝十字隔墻就是其中一種。本文正是對(duì)具有雨區(qū)十字隔墻冷卻塔在側(cè)風(fēng)下性能的優(yōu)化研究。
　　 本文首先介紹了冷卻塔的傳熱傳質(zhì)及熱力計(jì)算過程,分析了常用冷卻塔性能評(píng)價(jià)指標(biāo)存在的不足,基于冷卻塔是一

2、種換熱器的本質(zhì),認(rèn)為:以實(shí)測(cè)參數(shù)計(jì)算得到的冷卻數(shù)能夠更準(zhǔn)確地反映塔的實(shí)際運(yùn)行性能,而通風(fēng)量作為評(píng)價(jià)塔通風(fēng)阻力的大小。
　　 利用工程數(shù)值模擬軟件,建立了某電廠600MW機(jī)組配套、具有雨區(qū)十字隔墻冷卻塔的三維數(shù)值計(jì)算模型,分析了不同側(cè)風(fēng)風(fēng)速下塔的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn):
　　 (1)冷卻塔的通風(fēng)量、冷卻數(shù)均隨側(cè)風(fēng)風(fēng)速的增大先減小后增大,且小于無風(fēng)時(shí)的值,同時(shí)與十字隔墻的安裝方式有關(guān)。十字隔墻直沖布置時(shí),最小通風(fēng)量及冷卻數(shù)對(duì)應(yīng)的側(cè)風(fēng)風(fēng)速

3、為6.0m/s,此時(shí)的通風(fēng)量及冷卻數(shù)比無風(fēng)時(shí)減少了約30％;斜沖布置時(shí),最小通風(fēng)量及冷卻數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速為8.0m/s,減小近50％;側(cè)風(fēng)下,十字隔墻斜沖布置時(shí)冷卻塔的通風(fēng)量及冷卻數(shù)均小于直沖時(shí)的值。
　　 (2)對(duì)特征截面上空氣速度矢量分布、填料下部空氣濕度和溫度分布以及集水池表面水溫分布的分析發(fā)現(xiàn):各截面參數(shù)有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。無風(fēng)時(shí),各截面參數(shù)周向分布均勻,沿塔半徑向塔心,特征截面上空氣速度逐漸減小,填料下部空氣濕度和溫度以及集

4、水池表面水溫逐漸升高;側(cè)風(fēng)下,各截面上參數(shù)的均勻性受到破壞。迎風(fēng)側(cè)空氣速度較大,溫度及濕度較低,水溫也較低;背風(fēng)側(cè)空氣速度較低,在入口出現(xiàn)漩渦甚至出塔氣流,對(duì)應(yīng)區(qū)域的空氣溫度及濕度較高,水溫也較高。
　　 依據(jù)上述結(jié)果,提出了不同的控風(fēng)方案:在塔進(jìn)風(fēng)口布置不同角度的導(dǎo)風(fēng)板、在側(cè)風(fēng)下雨區(qū)漩渦的地方布置導(dǎo)風(fēng)板、二者耦合。計(jì)算結(jié)果表明:進(jìn)風(fēng)口布置導(dǎo)風(fēng)板能夠增大通風(fēng)量,改善塔內(nèi)空氣速度場(chǎng)分布,使入塔氣流旋轉(zhuǎn),延長氣水接觸時(shí)間,增強(qiáng)換熱效

5、果,但迎風(fēng)側(cè)動(dòng)能較大的空氣得不到完全利用;雨區(qū)布置導(dǎo)風(fēng)板能夠引導(dǎo)迎風(fēng)側(cè)空氣深入塔心,削弱原型塔的漩渦,但會(huì)產(chǎn)生新的漩渦,效果較入口導(dǎo)風(fēng)板差;二者耦合時(shí),入口導(dǎo)風(fēng)板對(duì)進(jìn)塔氣流起到一定的加速旋轉(zhuǎn)作用,而雨區(qū)導(dǎo)風(fēng)板引導(dǎo)氣流盡可能流進(jìn)塔心,耦合后塔的通風(fēng)量及冷卻數(shù)較只在入口布置導(dǎo)風(fēng)板的基礎(chǔ)上有更大的提高,冷卻性能得到更大的改善。
　　 最后,本文通過對(duì)現(xiàn)有熱態(tài)模型試驗(yàn)臺(tái)的改造,進(jìn)行了不同流量下的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明:無論采用何種改造方式,