间接空冷系统空冷散热器运行特性的数值模拟

　　间接空冷系统空冷散热器运行特性的数值模拟杨立军，杜小泽，杨勇平（华北电力大学能源与动力工程学院电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京102206）1000MW间接空冷电厂主要建筑物和空冷塔平面布局为例，通过CFD模拟，得到了冷却空气流场、温度场，分析了机组热负荷、环境气温、风速、风向对空冷散热器进口空气流速的影响。结果表明：处于环境风上游的空冷散热器单元，其迎面风速大，空气温度低，冷却效果好；而处于侧面的空冷散热器单元，迎面风速小，空气温度高，冷却效果差。随机组热负荷增力加空冷散热器冷却空气流量增力加随环境气温、风速增力加空冷散热器冷却空气流量减小。风向的改变也会影响散热器的运行特性。

　　世界水资源的日益匮乏，促进了空冷技术在高展。在我国“三北”地区，空冷技术已经获得大规耗水传统产业领域――火力发电中的快速发模应用1341.火电站空冷技术包括直接空冷和间接空冷，间接空冷技术根据凝汽器形式的不同，又分为喷射混合凝汽间接空冷和表面凝汽式（哈蒙式）间接空冷。在我国已投运的间接空冷系统中，大同二电厂、丰镇电厂为喷射混合凝汽式间接空冷系统，太原二电厂为表面凝汽式间接空冷系统。世界上大的表面凝汽式间接空冷电站为南非的肯达尔电厂，机组总容量为6X686MW.与直冷系统相比，间接空冷系统具有厂用电少、动力消耗低、噪音小、受环境大风影响小等优点。此外，对空冷燃煤电站的运行调度，我国要求在夏季高温时多发电甚至满发，直接空冷系统在夏季满发时，凝结水精处理树脂耐温受限，而间接空冷系统则不存在此问题。随着超临界、超超临界大容量燃煤机组的快速发展，直流锅炉对给水品质的要求更为严格，对凝结水精处理系统的运行可靠性要求更高，因而间接空冷系统会具有更多优势。当然，间接空冷系统也具有初投资高，占地面积大，耐高寒气温差等缺点。因此，间接空冷系统的应用要根据当地环境气候条件、机组运行调度要求、机组容量大小、运行费用等综合考虑。

　　由于空冷系统直接或间接以环境空气作为汽轮机排汽的冷却介质，因此环境条件，尤其是环境横向风对其运行特性的影响较明显。对于直接空冷系统，我国胡汉波等和周文平等通过CFD模拟，分别得到了空冷单元的流场以及空冷风机和翅片管束的耦合计算方法。关于环境横向风对空冷塔冷却空气流场、温度场的影响，也有学者做过相应的物理实验和数值模拟研究。翟志强等71通过模型实验，研究了横向风下空冷塔单塔与双塔的空气流场特征，示了横向风对空冷塔及塔群空气动力场的主要影响原因，并提出了改善空冷塔流场的初步措施。唐革风等用有限体积法对有横向自然风时空冷塔的三维湍流流场及温度场进行了数值模拟，示了有风时空冷塔散热能力下降的主要原因。Wei等。JournalofEngineeringforGasTurbinesand马义伟发电厂空冷技术的现状与进展电力设伍小林。我国火力发电厂空气冷却技术的发展现状。国际电九2005，胡汉波，李隆键，张义华，等。直接空冷凝汽器三维流场特性的数值分析动力工程，2007，周文平，唐胜利空冷凝汽器单元流场的耦合计算动力工程，2007，翟志强，符松，朱克勤横风下空冷塔单塔与双塔流场特性及相关改进方案的实验比较研究。空气动力学学报，1999唐革风，苏铭德，符松横向风影响下空冷塔内外流场的数值研究空气动力学学报，1997，（上接第593页）以使回流风的行程延长，减弱回流的影响，且有利于散热器换热。该优化措施需要进行相应的风洞试验，以确定挡风墙延伸的佳长度。

　　（5）当有横向风吹来时，空冷平台存在一定的倒吸进风机入口低压区的现象。倒灌“主要发生在空冷散热器及之间的走道上，因此应加强走道的密封工作。