基于ε-NTU方法的干湿联合冷却塔特性分析

摘要

电力行业是关系到国民经济命脉的行业，实现发电过程节能降耗对于我国推行节能减排进程具有重要意义。除了临近水源的发电厂可能采用直流供水的方式为热力循环提供低温热源外，大多数发电厂会采用空冷系统或者湿冷系统供应的循环冷却水提供低温热源。而干湿联合冷却系统兼具了空冷系统和湿冷系统的优点，已经成为电站冷端优化技术未来发展的一个重要方向。本文基于ε-NTU方法，对相关空冷、湿冷的热力计算模型进行了整理、优化，结合与冷却塔和凝汽器相耦合的空气和水的换热，以某600MW电厂机组冷端为对象，建立起一套可靠的自然通风干湿联合冷却系统的数学模型。通过模型计算来分析不同系统的空气流量、换热量、出塔水温和汽轮机排汽背压等变化规律，探究干湿联合系统在降低机组夏季运行背压、降低出塔水温等方面的特性。同时，本文结合我国具有气象代表性的部分地区气象数据，讨论了干湿联合系统在不同地区的适用性。
　　分析结果表明:干湿联合系统能够有效地改善空冷机组因高温背压急剧升高，短暂时间机组出力受限的缺陷;同时干湿联合系统能够明显降低冷却塔出塔水温，一定程度上将提高电厂的热经济性。另外，采用干湿串、并联运行方式的干湿联合系统，在不同环境温度、相对湿度和风速等自然条件下的分析表明，干湿联合系统最适宜应用在低温低湿和高温中湿地区，而在高温高湿地区则不适宜应用。
　　本文的研究对干湿联合系统稳定安全的运用有重要的参考意义，同时也能为干湿联合系统厂址选择提供技术支撑。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景及意义

1．2 冷却系统介绍

1．2．1 间接空冷系统

1．2．2 直接空冷系统

1．2．3 湿式冷却系统

1．2．4 干湿联合系统

1．3 选址环境对干湿联合冷却系统的影响

1．4 国内外研究现状

1．5 论文的主要工作

第2章 干湿联合冷却系统数学模型

2．1 表面式凝汽器模型

2．2 空冷部分模型

2．3 湿冷部分模型

2．3．1 填料区散热

2．3．2 雨区散热

2．3．3 循环水损失

2．4 本章小结

第3章 模型验证

3．1 表面式凝汽器模型验证

3．2 空冷部分模型验证

3．3 湿冷部分模型验证

3．4 本章小结

第4章 干湿联合塔特性分析

4．1 联合塔的两种运行模式

4．2 迭代计算流程

4．3 HCS塔特性分析

4．3．1 寻找最优HCS塔布置

4．3．2 环境干球温度对HCS塔的影响

4．3．3 环境相对湿度对HCS塔的影响

4．3．4 环境风速对HCS塔的影响

4．4 HCP塔特性分析

4．4．1 寻找最优HCP塔布置

4．4．2 环境干球温度对HCP塔的影响

4．4．3 环境相对湿度对HCP塔的影响

4．4．4 环境风速对HCP塔的影响

4．5 不同冷却系统间的比较

4．6 本章小结

第5章 干湿联合塔的选址分析

5．1 气象代表性地区的选取

5．2 HCS塔在不同气象条件下的适用性

5．3 HCP塔在不同气象条件下的适用性

5．4 干湿联合塔的综合选址建议

5．5 本章小结

6．1 主要结论

6．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢