不同单元型式的直接空冷岛数值试验对比研究

利用ANSYS Fluent软件研究某2×660MW直接空冷岛,以期提高其整体换热性能。对不同单元型式、散热器管束和风机布置方式下的空冷岛方案进行流动和传热特性的数值模拟、分析和研究。在环境风速风向的影响下,不同布置型式的空冷岛出现一定的性能差异。静风状态下,不同布置方案的空冷岛通风量及换热量之间的差别很小,均在1%以内。TRL考核风速各风向下,与常规空冷布置方案相比,双小“A”风机低位布置方案的机组背压较低。炉后风向下,双小“A”风机低位布置方案的机组平均背压低于常规布置方案约1.57kPa。

双层布置间冷散热器数值试验研究

利用ANSYSFluent软件,在自然通风状态下,对我国首创并实施的双层布置间冷散热器的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。环境风速不大于4.5m/s时,下层各冷却柱的通风量和换热量均高于相应上层冷却柱。当环境风速为10m/s~20m/s时,间冷塔迎风面,下层冷却柱的通风量和换热量均低于上层;在间冷塔两侧及下风侧,下层冷却柱的通风量和换热量则高于上层。随着环境风速的增大,上层冷却柱将首先出现热空气流出间冷塔和“穿堂风”的现象。不同环境风速下,下层冷却柱的总通风量和总换热量均高于上层,二者总通风量相差1.29%~10.18%,总换热量相差1.11%~9.23%。

直接空冷系统典型气象年确定方法

研究空气凝汽器(DACC)系统优化及设计用的典型气象年确定方法。介绍了建筑能耗领域的典型气象年的研究现状和成果,提出了确定直冷系统优化和设计用典型气象年(典型年)的思路:分析各种气象参数对DACC换热性能影响的权重,确定典型年主要气象参数;针对主要气象参数,确定其典型年全年逐时数据。

直接空冷电厂低频运转大直径风机系统振动研究

火电厂直接空冷采用大直径轴流风机进行强制通风冷却汽轮机乏汽。低频运转的大直径风机群从开启到正常运转过程中可能引起结构与设备的耦合共振。风机桥架的安全性直接影响电机、风机和齿轮箱的寿命,甚至导致钢结构的疲劳破坏。结合空冷电厂风机桥架振动测试结果,综合考虑桥架的疲劳寿命,提出桥架设计振动控制指标。通过对某600MW空冷机组风机桥架现场动力测试,确定桥架最不利运转工况,提出风机桥架设计方法,研究成果可为大容量空冷机组风机桥架振动控制提供技术支持。

大气腐蚀对直接空冷单排管性能影响的试验研究

通过进行单排管铝翅片(A3003)的实验室模拟酸雨地区大气腐蚀加速试验,研究了腐蚀前后单排管束的空气侧阻力和热工性能的差异。结果表明,大气腐蚀12.8年的管束翅片表面出现密集点蚀,使得表面粗糙而引起空气侧阻力增大,管束换热系数降低,换热能力有一定程度的下降。

钢塔对间冷散热器换热性能的影响

利用计算传热学软件Fluent,在自然通风状态下,对国内首个2×660 MW机组钢结构外覆铝板冷却塔间接空冷散热器的流动和换热性能进行数值模拟、分析和研究.考核工况下,水平加强环对散热器换热量和钢塔通风量的影响约占设计值的2.7%;铝板换热量约占机组排热量的0.6%;随着环境风速的增大,钢塔抽力逐渐降低;当环境风速高于10m/s时,出现塔内热空气流出冷却柱的现象;当环境风速高于20m/s时,塔内出现"穿堂风",间冷散热器的换热量和钢塔通风量明显增加;当环境风速低于12m/s时,随着环境风速的增大,间冷散热器的换热量和钢塔通风量逐渐降低;当环境风速高于12m/s时,随着环境风速增加,间冷换热量和钢塔通风量呈增大趋势.

基于有限元法的刚性转子动平衡及动力学特性研究

采用有限元方法,结合影响系数法双面动平衡原理对刚性转子进行动力学仿真分析,采用临界转速分析界定了转子工作转速下的刚柔属性,并通过谐响应分析,对临界转速的分析结果进行定量验证;比较不同支承方式、信号处理方式等对动平衡响应的影响。研究表明:基于加速度信号处理的配平精度优于基于位移信号处理的配平精度,采用有限元分析方法可以实现刚性转子的虚拟动平衡。

间接空冷系统冷端优化设计软件研发

为保证间接空冷电厂的安全、稳定和经济运行,采用年总费用最小法,开发了间接空冷系统优化设计软件,包括热端、冷端及塔型优化软件的编程思路、组成和框架、研究策略、实施步骤和计算方法,并通过间接空冷工程项目验证了程序的正确性。

钢塔和混凝土塔间冷散热器数值试验对比研究

利用ANSYS FLUENT软件,在自然通风状态下,对某2×660MW机组钢结构外覆铝板塔和钢筋混凝土塔及间接空冷散热器的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。以间冷系统设计工况为基准,钢塔通风量高于混凝土塔约2.82%;钢塔抽力高于混凝土塔约3.92%;钢塔间冷散热器换热量高于混凝土塔约2.73%。间冷塔模拟整体阻力略小于阻力叠加得到的设计总阻力。考核工况不同环境风速下,钢塔通风量和散热器换热量均高于混凝土塔;间冷塔通风量、散热器换热量和抽力的变化趋势不完全一致。低风速下,间冷塔的透风率为0。10m/s^20 m/s环境风速下,间冷塔的透风率为1.44%~11.64%。当环境风速高于18m/s时,塔内将出现明显的“穿堂风”现象。

喷雾降温技术在大型发电厂直接空冷系统中的应用

应用直接空冷系统的空冷电站,在夏季极端高温条件下运行时机组性能会明显下降。在空冷单元中添加喷雾冷却装置能够极大改善空冷机组的运行特性。本文设计一套将喷雾增湿与蒸发冷却技术相结合的新型空冷喷雾装置。采用数值模拟与实验相结合的方式分析添加该喷雾系统后空冷单元的运行特性。结果显示该新型系统的空气降温与汽轮机背压降低效果良好。对应用该喷雾技术后的工程实例进行分析,实际运行情况表明该机组在夏季极端高温条件下运行良好,且耗水量被控制在理想的范围内。

大容量机组空冷系统抗震性能化设计研究

大容量机组空冷系统属电站生命线工程的重要组成部分,结构与设备的安全性直接影响电厂的正常生产。为了有效控制不同水准强度地震作用下结构及关键设备的破坏程度,在综合考虑结构及内部关键设备破坏造成的社会影响和经济损失等因素后,提出大容量机组空冷系统抗震性能化设计方法,明确相应的抗震性能目标和性能水准。空冷系统抗震性能化设计中通过合理的抗震构造措施,确保不同性能目标下结构的承载能力及延性需求,解决以生命安全为抗震设防唯一目标的单一抗震设防标准不够全面的设计弊端,从而减小震后经济损失。

1 000MW超超临界机组空冷支架结构设计选型研究

目前,300,600MW直接空冷机组基本采用空间钢桁架-钢筋混凝土管柱结构形式,结构的抗侧移刚度低、抗震防线单一。而1 000MW空冷机组平台高度更高,设备荷载更重及结构破坏造成的危害更大,传统结构形式已不适合高烈度区1 000MW机组。为了解决传统结构抗震设计弊端,提出高烈度地区1 000MW机组采用空间钢桁架+斜撑-钢筋混凝土管柱结构形式,并通过模型试验对其抗震性能进行验证。研究结果表明,空间钢桁架-斜撑-钢筋混凝土管柱结构受力合理、抗震性能良好,能更好地运用于大容量机组中,为高烈度区1 000MW机组结构选型提供参考。

风向对半塔运行间冷散热器性能影响的数值研究

环境因素对间接空冷散热器性能有着显著影响。利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对自然通风状态下,某2×300 MW机组分期投运的两机一塔表面式间接空冷散热器和空冷塔进行流动和换热性能的数值模拟、分析和研究。在考核工况环境风速下,研究不同风向对半塔运行的间接空冷散热器流动和换热性能。模拟结果表明,当间冷散热器半塔运行时,间冷塔四周剩余部分应密封,以保证换热效果。

新型空冷钢塔结构体系研究

介绍一种新型空冷钢塔,采用单层三角形网格结构体系,塔筒内部设置水平加强环。采用STAAD有限元软件建模,进行恒活荷载、地震、温度和风载作用下的计算。探讨这种体系的静力特性和空间性能,分析各类杆件的受力情况和内力分布规律。还对比了不同加强环设置道数、不同径矢比大小的差异。结果表明,这种体系具有良好的整体性、较大的抗侧刚度和抗风能力,适宜于建造空冷塔。

1000MW空冷竖向混合结构平扭耦联地震反应分析

直接空冷支架结构是火电厂的重要组成部分,结构的安全性直接关系到电厂的正常运行。传统300,600MW机组空冷支架结构采用典型的钢桁架-钢筋混凝土管柱竖向混合布置形式,结构刚度、质量沿竖向分布极不均匀。1000 MW空冷机组与300,600 MW空冷机组相比,从工艺布置到设备支撑结构都发生了质的变化,震后结构破坏造成危害更大。针对1000 MW机组空冷支架结构扭转效应明显的特点,考虑地震动扭转分量的平扭耦联地震动反应分析,研究多维地震作用下结构的动力响应。研究结果表明,平扭耦联地震作用对该类竖向混合结构的不利影响应予重视。

采用吊装平台施工的超大型钢结构空冷塔全过程设计研究

超大型钢结构空冷塔有着高、大、薄壁的特点,因此在该类结构设计时,不仅需要考虑运营工况下的结构设计,也需要研究该类结构的施工安装方法,以保证其可行性。本文根据钢结构空冷塔的结构特点,给出了采用钢结构加强环作为吊装平台,采用液压提升方式,进行结构施工的施工方法,并针对这一施工方法进行了设计、施工全过程研究,为今后该类钢塔的设计施工提供了参考。该研究成果已在实际工程中成功应用。

超大型钢结构空冷塔的施工过程分析研究

2018年建成的内蒙古锡林浩特钢结构空冷塔,塔高180m,塔底直径154. 3m,为目前世界最高的钢结构空冷塔。本文以该塔为例,对超大型直筒-锥段型钢结构空冷塔采用塔吊吊装的施工方法进行了简述,对施工过程分析中的荷载取值、塔吊附着、变形控制、承载力验算、层杆件环向不闭合、施工过程中的安全控制措施等关键问题进行了较为详细的介绍,为今后该类钢塔的施工过程分析工作提供了参考。

钢管格构式空冷塔设计与装配式连接研究

本文对传统的大型钢结构空冷塔的特点进行了介绍,对钢管格构式空冷塔的形成、节点连接等进行了研究,并对相同大小的一空冷塔进行了不同设计的计算对比,对比结果表明钢管格构式空冷塔在承载力、稳定性、用钢量等方面均优于传统的钢结构空冷塔。为保证钢管格构式空冷塔的安装精度,本文还对钢管空冷塔的装配式连接进行了研究,为今后该类钢塔的设计与研究工作提供了参考。