大型间接空冷塔塔形优化.PDF

第46 卷 第11 期 热 力 发 电 Vol.46 No. 11 2017 年 11 月 THERMAL POWER GENERATION Nov. 2017 大型间接空冷塔塔形优化 卫慧敏，杜小泽，杨立军，杨勇平 （华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京 102206） ［摘 要］间接空冷系统冷却塔的投资是大型空冷电站建设的主要组成部分。在满足机组冷端散热负 荷要求的前提下，优化冷却塔塔形可以有效降低电站的造价，提高经济性。以典型600 MW 间接空冷机组的空冷塔为研究对象，考虑空冷换热器前后空气密度差产生的抽吸作用，及 其与空冷塔各个流动环节阻力作用的平衡，建立了空冷塔受结构尺寸影响的阻力与迎面风 速的关联式，以此为基础，构建间接空冷塔的动力方程和传热方程；综合考虑空冷塔散热 负荷、塔体结构和空冷散热器面积，以空冷系统总投资最小为目标，采用拉格朗日乘子法， 建立间接空冷系统的优化数学模型。结果表明：黏性耗散和进口风速的转向造成的阻力与 空冷塔尺寸参数密切相关；最小投资成本对应的空冷系统选型结果是减小空冷塔的尺寸， 增加换热器管束的换热面积。该研究结果可为空冷机组空冷塔选型提供参考。 ［关 键 词］间接空冷系统；空冷塔；塔形优化；散热器；寻优模型；拉格朗日乘子法；投资成本 ［中图分类号］TK124 ［文献标识码］B ［文章编号］1002-3364(2017) 11-0050-07 ［DOI 编 号］10.3969/j.issn.1002-3364.2017.11.050 Configuration optimization for a large-scale dry-cooling tower WEI Huimin, DU Xiaoze, YANG Lijun, YANG Yongping (Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment, North China Electric Power University, Ministry of Education, Beijing 102206, China) Abstract: The investment cost of natural draft dry cooling tower is a major component of the total investment of a large-scale air-cooled power plant. On the premise of satisfying the requirement of heat dissipation load of the unit cold end, configuration optimization for the dry-cooling tower can decrease the total investment cost of an indirect dry cooling system effectively. Taking a typical dry-cooling tower of 600 MW in-direct air-cooled unit as the research object, considering the size effects, the correlation between tower losses and the windward velocity