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积灰影响空冷凝汽器运行调节特性的研究

作　者: 任德斐
导　师: 郭民臣
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 热能工程
关键词: 直接空冷凝汽器局部积灰局部调节数值模拟
分类号: TK264.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

对于直接空冷电站来说,空冷凝汽器是冷端系统的主要设备,其工作性能对机组的安全经济性具有决定性作用。由于空冷岛布置在室外环境中,其性能受环境温度、风向以及翅片管积灰、电站布置等因素的影响很大,因此研究这些因素对直接空冷凝汽器运行的影响,对改善空冷电站的运行具有非常重要的现实意义。本文以600MW直接空冷机组为研究对象,基于空冷凝汽器翅片管局部积灰,通过监测翅片管出口空气温度,建立了空冷凝汽器换热的物理数学模型。通过理论计算得出了空冷岛局部积灰后空冷凝汽器各区域相关参数的变化规律,以及局部调节积灰区域风机转速后各区域相关参数的变化规律,并对局部调节和整体调节的经济性进行了比较。文章还使用FLUENT软件,以两个空冷凝汽器单元为模型,针对局部积灰后两个单元的温度场分布变化以及局部调节积灰部分风机转速后温度场分布的变化情况进行数值模拟,对理论计算的结果加以验证。结果表明,直接空冷凝汽器在发生局部积灰以后,积灰区域承担的有效散热量减少,凝结蒸汽量降低,而未积灰的区域正好相反。采用局部调节积灰区域风机转速的手段,可以显著的降低空冷散热器出口的空气温度,在降低风机电耗的同时能够有效的平衡空冷凝汽器各区域内部的凝结蒸汽流量,是提高直接空冷机组运行经济性的方法之一。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 直接空冷系统概述  10-13
    1.2.1 直接空冷系统  10
    1.2.2 直接空冷凝汽器  10-11
    1.2.3 影响直接空冷系统运行的因素  11-13
  1.3 国内外直接空冷系统研究现状  13-14
    1.3.1 国外直接空冷技术研究现状  13
    1.3.2 国内直接空冷技术研究现状  13-14
  1.4 论文的主要内容  14-16
第2章运行调节特性研究的理论基础  16-21
  2.1 直接空冷系统换热理论模型  16
  2.2 直接空冷系统热力计算的传热单元数法  16-20
    2.2.1 空冷凝汽器的效能——传热单元数  17
    2.2.2 初始温差ITD  17-18
    2.2.3 积灰对空冷凝汽器传热系数的影响  18-20
    2.2.4 风机耗功的计算  20
  2.3 本章小结  20-21
第3章直接空冷凝汽器单元运行调节理论计算  21-33
  3.1 引言  21
  3.2 凝汽器单元参数计算  21-22
  3.3 夏季额定工况凝汽器单元局部积灰理论计算  22-27
    3.3.1 洁净单元理论计算  23-25
    3.3.2 积灰单元理论计算  25-27
  3.4 凝汽器单元局部调节理论计算  27-31
    3.4.1 积灰单元风机调节理论计算  28-30
    3.4.2 基于积灰单元风机调节的洁净单元理论计算  30-31
  3.5 基于凝汽器单元局部调节电耗计算  31-32
  3.6 本章小结  32-33
第4章直接空冷凝汽器换热特性的数值分析  33-42
  4.1 直接空冷凝汽器单元的物理模型  33-34
  4.2 空冷凝汽器单元的数学模型  34-36
    4.2.1 控制微分方程  34-35
    4.2.2 计算方法的选择  35-36
    4.2.3 收敛准则的定义  36
  4.3 空冷凝汽器单元的网格划分  36-37
  4.4 边界条件  37-38
    4.4.1 直接空冷凝汽器翅片管的设置  37-38
    4.4.2 轴流风机的设置  38
    4.4.3 其它边界条件  38
  4.5 模拟结果分析  38-42
    4.5.1 凝汽器翅片管局部积灰换热特性的模拟  38-40
    4.5.2 直接空冷凝汽器积灰单元风机调节后换热特性的模拟  40-42
第5章结论与展望  42-44
  5.1 结论  42
  5.2 未来工作的展望  42-44
参考文献  44-48
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  48-49
致谢  49

积灰影响空冷凝汽器运行调节特性的研究

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