空冷凝汽器单元换热面积优化数值模拟研究.pdf

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1、第59卷第3期2017年6月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．59No．3Jun．2017空冷凝汽器单元换热面积优化数值模拟研究周玉，董晓瑞，程友良，胡宏宽(华北电力大学能源与动力工程学院，保定071003)摘要：直接空冷凝汽器采用空气作为冷却介质，其运行状况直接影响整个机组的安全经济运行，改善空冷凝汽器的换热效果能有效地为节能减排做出贡献。以某600MW直接空冷凝汽器空冷单元的传统结构为研究对象，创新性地在空冷单元三角形侧面加装散热器，用以增加散热器的换热面积。从三角形散热器的布置方式、散热器厚度、孑L隙率3个方面模拟分析了加装三角形散热器对空冷单元换热

2、效果的影响，得到了最佳的布置方案，并通过凝汽器背压进行验证。新方案改善了空冷单元的传热特性，为空冷单元的结构优化设计提供了一定的理论参考。关键词：空冷凝汽器；三角形侧面散热器；传热特性；数值模拟分类号：TKll3文献标识码：A文章编号：1001-5884(2017)03-0191-05NumericalSimulationResearchontheHeatExchangeAreaOptimizationofAirCooledCondenserUnitZHOUYu．DONGXiao一131i，CHENGYou．1iang，HUHong—kuan(SchoolofEnergya

3、ndPowerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Thedirectaircoolingcondenseradoptingairascoolingmedium，candirectlyaffectthesafetyandeconomicoperationofthewholeunit，improvetheheattransfereffectoftheaircoolingcondensercaneffectivelycontributetotheenergysavin

4、gandemissionreduction．Inthispaper，thetraditionalstructureoftheaircoolingunitofa600MWdirectaircoolingunitisstudied，theheatsinkisarrangedonthetriangularsideoftheaircoolingunittoincreasetheheatexchangeareaoftheheatsink．Simulationanalysistheinpactofthearrangementmode，thickness，andthefinporosit

5、yofthetriangularradiatorontheheattransfereffectofaircoolingunit．Thebestarrangementfortheheattransfereffectisobtained，theheattransfercharacteristicsoftheaircoolingunitisimproved，atheoreticalreferencefortheoptimizationdesignoftheaircoolingunitisprovided．Keywords：aircondenser；triangularsidera

6、diator；heattransfercharacteristics；numericalsimulationU刚舌在富煤缺水地区，火力发电厂已大力推广和应用直接空冷凝汽器系统。直接空冷系统‘1。利用环境空气直接冷凝汽轮机的高温排汽，空气与排汽经金属管束壁面进行强制对流换热，其换热效果的优劣直接影响整个机组的安全经济运行。经研究发现，增强直接空冷凝汽器空气侧的扰动可增强换热效果。一般而言，加大空气流量、流速为其第一选择，但这意味着轴流风机的电耗增加，不利于经济运行。因此，学者们研究了一些通过改善空冷岛内部结构来提高空冷凝汽器的换热效果的方法。周兰欣等‘2提出在空冷单元内部安装

7、弧形消旋导流板，其有效地削弱了空冷单元内部气流的紊乱性，形成了较为均匀的上升气流，进而使轴流风机送入的出口速度场和温度场与未加导流板前相比更为均匀。刘达，杨建国等口1以某1000MW直接空冷机组凝汽器的一组空冷单元为研究对象，研究横向风对空冷机组凝汽器的影响规律和水平挡板改善风机入口侧流场的机理，结果表明：加装水平挡板可以有效削弱横向风的不利影响，增加空冷单元进风的质量流量；程友良，丁丽瑗等Ho利用FLUENT软件对加装导流板前后的空冷单元内部流场进行了数值模拟，分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动传热特性的影