环境风影响下的空冷岛运行特性.pdfVIP

中国T程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编号：073229 环境风影响下的空冷岛运行特性 杨立军杜小泽杨勇平 华北电力大学能源与动力工程学院，电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京102206 联系电话：OlO-mail：yanglj@nc印u．edu．cn 摘要：揭示环境风作用下空冷岛冷却空气流量和热风回流率的变化规律对于空冷岛安全高效运行具有 重要意义。以某6×1000MW直接空冷电站为例，对环境风影响下的空冷岛冷却空气流动换热特性进 行了CFD模拟，获得了不同风向、风速下冷却空气的流场和温度场，计算得到了空冷岛的迎面风速以 及热风回流率。结果表明：环境风速越高，空冷岛迎面风速越小；回流率则先随环境风速增加而增加， 后随风速增加而降低。当空冷岛位于锅炉房等建筑物下游时，迎面风速最小，热风回流率最高。 关键词：空冷凝汽器，风速风向，回流率，流动传热特性 1『引言 ． 直接空冷机组以环境空气而非水作为汽轮机排汽的冷却介质，因此环境条件如气 温、风速、风向的变化，将会宣接影响凝汽器的传热性能。此外，直接空冷电站内的建 筑物如锅炉房、汽机房等，由于距离空冷岛相对较近，会影响空冷岛的冷却空气流场， 从而影响空冷凝汽器的传热性能。研究环境条件变化，尤其是环境不同风速，风向作用 下，空冷岛冷却空气流量以及温度的变化规律，以及空冷岛内不同凝汽器单元冷却空气 流场和温度场的变化，对于指导空冷凝汽器的安全高效运行具有重要意义。 顾志福等fl’2】利用风洞模拟实验，揭示了外界风速和风向对某具体布置的电厂空冷 系统效率的影响规律，并提出了直接空冷系统风效应应满足的相似准则和实验方法。江 顺龙等f3】分析了气象条件一气温、外界风对直接空冷装置设计选型的影响。‘彭焕炳掣41 指出当风机运彳亍I方式不合理时，将会显著影响空冷凝汽器的散热能力。作者【5】也曾就某 2×600MW直接空冷电站布局，初步研究了环境横向风对空冷岛冷却空气流动传热特 MW机组空冷岛和其它建筑物的平面布局，根 性的影响。本文将结合某火电站6×1000 据当地气象条件，模拟夏季极端高温条件，不同风向、风速时空冷岛内冷却空气流场和 温度场，进而揭示环境条件变化对空冷凝汽器性能的影响规律，为实现空冷岛的安全高 效运行提供理论指导。 ‘ 2空冷岛物理数学模型 6×10|DOMW直接空冷电站空冷岛和主要建筑物如锅炉房、汽机房、烟囱等的平面 布局如图l所示。由于需考虑环境条件，尤其是风速、风向对空冷岛冷却空气流场、温 度场的影响，因此该物理模型需要把比空冷岛等主要建筑物更大的区域作为数值模拟对 象，而对空冷岛和其它建筑物则进行合理简化。整个数值模拟的计算域如图2所示。根 据6×l删W机组空冷岛的布局和结构参数，每两个机组构成一个独立空冷岛，其尺 象站风向政瑰图和空冷岛方位布局，可以看到，6台机组的3个空冷岛近似面向NWN 方向横向排列。 2094 ■曩一 图l空冷岛及主要建筑物的简化物理模型 图2直接空冷系统数值模拟计算域 ·_--糊 一■瞳 一耩鞠 图3当地气象站风向玫瑰图和空冷岛、建筑物方位及约定 本文采用掰L介质模型处理空冷岛空气侧流动传热特性a多孑L介质模型将流经模型 空间的流动阻力看作动量控制方程的动量源，