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600MW机组空冷凝汽器变工况风机优化运行研究

作　者: 周书昌
导　师: 周兰欣
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 直接空冷凝汽器风机数值模拟运行优化
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

直接空冷机组的风机不同的运行方式,不但影响厂用电量和机组的出力,更重要的是影响着机组的供电标准煤耗率,合理地调配空冷岛上不同区域风机在不同环境参数情况下的出力,对电厂的机组安全度夏和经济运行意义重大。论文阐述了空冷凝汽器变工况特性及空冷风机工作性能,研究了影响凝汽器压力的诸多因素和规律。对空冷汽轮机变工况特性进行了分析,采用等效焓降法,探讨了排汽压力对机组出力的影响。介绍了Gambit画图工具及Fluent数值模拟平台。重点讲述了多孔介质边界条件的应用。以某600MW直接空冷机组为例,利用CFD软件采用simple算法和k-ε湍流模型,建立了直接空冷机组空冷岛运行优化的计算模型,并对其空冷岛的外部流场进行数值模拟,获得了不同风速下冷却空气的流场和温度场,讨论了环境风速变化对空冷单元进风量和空冷风机出力的关系,分析了不同风向的风速变化对凝汽器平均换热效率的影响,指出了换热效率随着风速变化的规律,出现热风回流和倒灌时换热效率达到最低;根据凝汽器变工况特性,计算不同风速条件下风机的耗功及机组的净收益,提出了增大迎风面风机转速的运行方案,得出了在不同风速下的风机最佳转速及在最佳转速下的净收益值,为不同环境风速条件下风机的最优运行方式提供了理论参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 课题的背景及意义  9-10
  1.2 直接空冷技术研究概况及发展  10-11
  1.3 本文的主要内容  11-12
第2章空冷风机优化运行的基本原理及计算方法  12-32
  2.1 直接空冷凝汽器的介绍和特点  12-13
    2.1.1 电站直接空冷系统简介  12-13
    2.1.2 直接空冷机组特点  13
  2.2 直接空冷凝汽器的变工况计算  13-20
    2.2.1 空冷岛的总传热系数的计算  16-18
    2.2.2 排汽压力的计算  18-20
    2.2.3 凝汽器变工况特性  20
  2.3 直接空冷风机介绍和特性分析  20-21
  2.4 风机运行特性  21-24
  2.5 直接空冷风机相关参数  24-25
  2.6 等效热降法在风机优化运行中的应用  25-31
    2.6.1 等效热降法中的相关概念和计算  25-29
    2.6.2 排汽压力变化对机组经济性的影响  29-31
  2.7 本章小结  31-32
第3章 FLUENT 数值模拟平台介绍  32-38
  3.1 FLUENT 软件概述  32-35
    3.1.1 FLUENT 应用结构图  32-33
    3.1.2 FLUENT 程序的用途  33
    3.1.3 FLUENT 基本网格形状  33-34
    3.1.4 用FLUENT 程序求解步骤  34-35
    3.1.5 FLUENT 求解方法的选择  35
  3.2 多孔介质介绍  35-37
    3.2.1 多孔介质边界条件的简介  35-36
    3.2.2 多孔介质粘性和惯性阻力系数的推导  36-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章不同自然风速对空冷岛运行特性的影响  38-45
  4.1 物理模型及计算方法  38-40
    4.1.1 几何模型及网格划分  38-39
    4.1.2 主控方程及边界条件  39-40
  4.2 数值计算结果及分析  40-43
    4.2.1 风速变化对凝汽器换热效率的影响  41-42
    4.2.2 结果分析  42-43
  4.3 风速变化对风机迎面风速的影响  43-44
  4.4 本章小结  44-45
第5章不同自然风速下风的机优化调度  45-51
  5.1 引言  45
  5.2 风机调速方法及调速效果对比  45-49
    5.2.1 风机调速方法  45-46
    5.2.2 风机未调速模拟结果  46-47
    5.2.3 风机调速后模拟结果  47
    5.2.4 对比调速前后模拟结果  47-48
    5.2.5 调速前后换热效率的比较  48-49
  5.3 风速变化条件下风机最佳转速  49-50
  5.4 本章小结  50-51
第6章结论与展望  51-52
参考文献  52-55
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果  55-56
致谢  56-57
论文摘要  57-70

600MW机组空冷凝汽器变工况风机优化运行研究

内容摘要

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