对直接空冷机组空冷单元内环形喷雾增湿系统的数值讨论.pdf

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1、第53卷第l期汽轮机技术V01．53No．12011年2月TURBINETECHN0L0CYFb．2O1】对直接空冷机组空冷单元内环形喷雾增湿系统的数值讨论周兰欣，张情，李卫华，丁千玲(华北电力大学电站设备状态检测与控制教育部重点实验室，保定071003)摘要：应用气水两相流的传热传质理论，建立了600MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型，利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟，分析了喷嘴圆形布置及喷雾方向对喷雾增湿效果的影响，得到了使机组真空提高幅度最大的喷嘴最佳布置方式，对该类型机组空冷单元的喷雾增湿系统的设计安装有

2、一定参考意义。关键词：空冷单元；喷雾增湿；数值模拟；喷嘴布置分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1001-5884(2011JO1-0040-03NumericalDiscussionofSprayHumidificationSystemUnderCircularArrangementintheDirectAir．unitZHOULan—xin，ZHANGQing，LIWei-hua，DINGQian-ling(KeyLaboratoryofMinistryofEducationofConditionMonitoringandContr

3、olforPowerPlantEquipment，NoAhChinaElectricPowerUniversity．Baoding071O03．China)Abstract：Applyingtheheatandmasstransfertheoryfortwo—phaseofairandwater，3Dmathematicalmodelofsprayhumidificationsystemfor600MWdirectair—coolingunithasbeenestablished．Usingthefluentsoftware，theairfl

4、owofsprayhumidificationsystemshasbeennumericallysimulatedandthechangeofcirclesradiusinfluenceonsprayhumidificationeffectshasbeenanalyzed．Andthereissomemeanfordesigningandinstallingofthistypedirectair—coolingunit．Keywords：air-coolingunit；sprayhumidification；numericalsimulati

5、on；nozzlelayout问，最终湿空气达到饱和，空气温度就不再降低，而部分未蒸0前言发的水雾借助风力在通过换热面时还会起到强化换热的效果。喷雾强化换热系统的效果与喷雾的强度及均匀程度有由于夏季环境温度高，低出力、高背压是直接空冷机组关，选取合理的压力参数、流量和喷嘴布置方式是系统设计在运行时面临的最大问题，为此，该类型机组在空冷凝汽器的关键。的每个空冷单元的风机出口均设置了喷雾系统，一般可1．2喷雾增湿系统的组成使凝汽器真空提高4．5kPa左右。因为凝汽器真空度的变化喷雾增湿系统的组成如图1所示。对于机组的功率及热经济指标的影响非常大，

6、如果喷雾增湿系统布置的合理，真空还应有一定的提高裕度。资料显示，在这方面的探索很少，所以，研究喷雾增湿系统在空冷单元内的最佳布置方式，对于节约除盐水和提高机组真空度就显得很有实际意义。1喷雾增湿系统的原理与组成1．1喷雾强化换热系统的工作原理在空冷风机出口，装设由若干喷嘴组成的喷雾强化换热系统，压力水通过喷嘴以一定的喷射角向其周围喷射细小颗粒的雾状水滴，与风机出口的空气接触混合，通过传热、传质，形成气、汽、水混合物。喷雾增湿是一个绝热加湿的过捏，使空氢温度隆低。地空和雾滴之问有充分的接触时图1直接空冷机组喷雾增湿系统收稿日期：2010-05—

7、13作者简介：周兰欣(1956．)，男，教授，主要从事直接空冷机组节能研究。42汽轮机技术第53卷77K3．2模拟结果图及分析3．2．1模拟结果图匿■醴蠹■隧嚣■j黪■骚嚣应用Tecplot软件的截图功能，分别截取各喷雾方案的ⅢⅢi!5i澎ⅢⅢ裟m空冷散热器外部表面温度分布云图(见图4一图9)。图9加入喷雾方案5后散热器外表面温度分布云图前空冷器表面的温度分布在336K～340K之间比例很大；喷雾方案4使散热器表面的温度降低得最多，其温度分布在336K～340K之间比例最小，低温区比例最大。结果表明，喷喷雾前空冷散热器外表面温度分布云图嘴布置

8、圆环半径越大，水雾“打到”散热器片上的范围越大，越有利于空冷凝汽器的冷却；当固定喷嘴布置半径时，喷嘴朝向斜下45。时得到的喷雾效果优于其它两个方向。(2)空冷凝汽器