火電廠直接空冷平臺的數(shù)值模擬.pdf

1、電站直接空冷技術(shù)是一種節(jié)水、環(huán)保的發(fā)電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對水資源的循環(huán)利用，在我國富煤缺水的北方地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。由于空冷機(jī)組以空氣為冷卻介質(zhì)，受季節(jié)及晝夜變化的影響，空冷汽輪機(jī)的背壓隨環(huán)境氣溫的變化而變化。因此，掌握整個凝汽器內(nèi)空氣側(cè)的流場特性及規(guī)律對凝汽器的設(shè)計和優(yōu)化至關(guān)重要。 空冷凝汽器冷卻單元的流場計算中普遍采用的方法是將風(fēng)機(jī)和A型框架分開計算或者將風(fēng)機(jī)視為無限薄平面進(jìn)行集總參數(shù)化處理。這兩種方法都存在不足，第一種方法計

2、算時邊界條件難以給定，而第二種方法的計算誤差較大。在此基礎(chǔ)上，本文提出將轉(zhuǎn)動部件風(fēng)機(jī)和非轉(zhuǎn)動部件A型框架進(jìn)行耦合計算的方法對單個冷卻單元進(jìn)行整體分析。 本文的主要工作為： 1)針對空冷風(fēng)機(jī)葉片沿展向載荷分布不合理的問題，采用五次方流型設(shè)計空冷風(fēng)機(jī)葉片，并用CFD商業(yè)軟件NUMECA對風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬； 2)采用凍結(jié)轉(zhuǎn)子方法將風(fēng)機(jī)和A型框架進(jìn)行耦合計算； 3)分析風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時凝汽器冷卻單元內(nèi)空氣側(cè)

3、流場的變化，并將計算結(jié)果與將風(fēng)機(jī)簡化為集總參數(shù)對象的方法進(jìn)行了比較。 計算結(jié)果表明，在進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計時，采用五次方流型設(shè)計空冷風(fēng)機(jī)不僅可以改善葉片根部的扭曲度，而且能取得較佳的氣動性能效率，其效率要比等α流型的風(fēng)機(jī)效率高10％左右。因此，采用五次方流型設(shè)計的空冷風(fēng)機(jī)具有明顯的節(jié)能效果。 整機(jī)耦合計算是對凝汽器冷卻單元空氣側(cè)流場的完全模擬，能充分反映空冷風(fēng)機(jī)和A型框架之間的耦合關(guān)系。通過計算得到了風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時空冷單元