660MW机组四塔合一式空冷塔传热性能的数值模拟

摘要

在我国富煤少水的“三北”地区，建有较多的空冷机组。将脱硫除尘设备和烟囱布置在空冷塔内，能有效减少电厂占地面积、节省基建投资。而且，空冷塔的热空气能够抬升脱硫后的烟气，有利于烟气的扩散。对于空冷机组，凝汽器的真空度决定汽轮机排汽压力，循环冷却水的温度影响凝汽器的真空度，而空冷塔的换热性能影响循环冷却水的温度。因此，分析空冷塔的换热性能对提高机组的热效率和经济性有重要意义。
　　以某2×660MW机组四塔合一式空冷塔为模型，通过CFD模拟，对比传统的空冷塔模型，分析了脱硫除尘设备和烟囱排烟对空冷塔通风换热的影响。计算结果表明：无风时，塔内布置脱硫除尘设备对空冷塔通风量的影响小于1％，烟囱排烟引起空冷塔通风量的变化小于0.3%。在理论研究的基础上，通过工程数据分析了空冷塔的环境温度和热负荷对凝汽器真空的影响。
　　在环境温度、机组负荷、自然风速和百叶窗开度等因素变化时对四塔合一式空冷塔换热进行数值模拟。计算结果表明：环境温度升高，散热器迎面风速降低，空冷塔通风量减少；机组负荷变大，散热器迎面风速升高，空冷塔通风量增加；自然风速较大时，与传统的空冷塔相比，塔内设备使四塔合一式空冷塔的通风量增大；自然风速8m/s时，调节百叶窗开度对提高四塔合一式空冷塔的通风量效果明显。结论可为这种复合式空冷塔的设计和选择提供参考。

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第1章 绪 论

1.1 间接空冷系统简介

1.2 烟塔合一技术的发展和研究

1.3 本文的研究内容和方法

第2章 物理模型和数值模型

2.1 空冷塔的物理模型

2.2 CFD理论和计算方程

2.3 数值模型

2.4 计算边界与网格

2.5 本章小结

第3章 间接空冷机组空冷塔的数值模拟

3.1 传统的SCAL型空冷塔换热流场分析

3.2 四塔合一式空冷塔换热流场分析

3.3 空冷塔换热性能对凝汽器真空的影响

3.4 本章小结

第4章 四塔合一式间接空冷塔变工况运行分析

4.1 负荷变化对空冷塔换热的影响

4.2 温度变化对空冷塔换热的影响

4.3 自然风对空冷塔换热的影响

4.4 百叶窗开度对空冷塔换热的影响

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢