大型冷却塔热力计算模型.pdf

第 37 卷第 5 期 河 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol . 37 No . 5 ( ) 2009 年 9 月 Journal of Hohai University Natural Sciences Sep . 2009 DOI :10 . 3876/ j . issn .. 2009 . 05. 019 大型冷却塔热力计算模型 1 ,2 1 1 1 1 韩 　琴 ,刘德有 ,陈负山 ,齐慧卿 ,焦诗元 ( 1. 河海大学水利水电工程学院 ,江苏 南京 　210098 ; 2 . 国电机械设计研究院 ,浙江 杭州 　310030) 摘要 : 基于质量守恒和能量守恒原理 , 以出塔水温作为冷却塔冷却性能的评价指标 ,建立了大型冷 却塔热力计算的湿差模型 ,并与 目前常用的焓差模型以及四变量模型进行了比较 ,分析了不同模型 ( ) 的计算结果差异以及气象条件 如大气压力 、干球温度及湿球温度 、淋水面积和风速等参数对冷却 塔出塔水温的影响. 即随着干球温度及湿球温度的降低 ,或者在一定的范围内,淋水面积的增大 ,或者 风速的增大 ,出塔水温均会降低. 结果表明:湿差模型和焓差三阶模型是适用于大型或超大型冷却塔 的热力计算模型 ,在大型冷却塔设计时 ,应特别重视循环冷却水系统冷端参数的综合优化分析. 关键词 : 大型冷却塔 ;热力计算 ; 出塔水温 ;湿差模型 ;焓差模型 ; 四变量模型 ( ) 中图分类号 :TK123 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :1000 1980 2009 冷却塔是火电厂的重要冷端设备之一 ,其冷却性能的好坏直接影响整个电厂运行的经济性和安全性. 而冷 却塔的出塔水温是衡量冷却塔冷却性能的重要技术指标[ 14 ] . 根据冷却塔的出塔水温及其变化规律 ,不仅可以 对冷却塔系统进行运行监控和状态优化分析 ,而且可以为冷却塔的运行维护和检修改造提供基本技术依据. 冷却塔的出塔水温对发电机组热效率的影响较大 ,如对于 1 台超高压汽轮机 , 当冷却塔出塔水温降低 1 ℃,凝汽器真空提高 270 Pa ,机组热循环效率提高 02 %～03 %[5 ] , 因此 ,在冷却塔设计时首先必须采用准 确的热力计算模型. [6 ] 在现行的冷却塔设计中,大多采用以麦克尔方程 为基础的焓差模型 ,即将接触散热和蒸发散热相关的2 ( ) 个未知变量 不同高度淋水截面的空气干球温度和空气中的水蒸气分压力 均用 1 个未知量“比焓”来代替进行 热力计算 ,而很少用不同传质和传质系数的计算模型来计算. 在焓差模型的求解上 ,则大多采用辛普森二阶积 ( ) 分法. 但工程实践表明,这种以辛普森二阶积分的焓差模型 以下简称焓差二阶模型 不能准确地适用于目前的 [7 ] ( 2