电站空冷岛轴流风机模型研究

【目的】轴流风机作为直接空冷系统的主要设备,其气动性能对于直接空冷系统的流动换热性能具有重要影响。由于空冷岛的流动换热问题在空间几何上跨越了多个尺度,采用实验方法进行研究较为困难,通常利用数值模拟的手段进行研究。因此,对于现在大多数模拟工作中采用的简化风机集总参数模型(简化模型)的准确性进行讨论分析十分必要。【方法】采用数值模拟的方法,分别建立了包含风机叶片的实体风机模型(实体模型)和简化模型。分别研究了不同温度、风速、风向角条件下采用实体风机和风机模型对于电站冷端系统输运性能的影响规律,通过对比分析获得了各个工况下的空气侧压力场和流场的分布规律,并对采用不同风机模型的电站冷端系统各个空冷凝汽器单位的轴流风机冷却空气压降和流量进行了统计和对比。【结果】实体模型与简化模型的差异主要体现在低流量区,且风速越大,差异越明显。【结论】研究结果可为提高电站冷端系统数值模拟研究的准确性提供参考。

填料-高压微雾复合式两级直接蒸发冷却空调机组的研制

介绍核电站常规岛用两级直接蒸发冷却空调机组的优点、工作原理及设计过程,并对实验样机进行测试。实验数据表明,在南通中湿度地区,当室外空气的干湿球温差为4~5℃时,该组合式空调机组对室内空气降4~5℃,使之接近室外空气的湿球温度。指出两级直接蒸发冷却空调机组在核电站常规岛中具有广泛的应用前景。

基于RNGk-ε湍流模型的直接空冷岛数值模拟研究

空冷电厂中的直接空冷岛易受到环境风的影响,因而计算直接空冷岛周边流场和温度场对于设计和优化空冷岛的体型和工况具有重要的意义。文章采用建立在非结构网格有限体积法上的RNGk-ε湍流模型对直接空冷岛进行了流场和温度场的计算,压力和速度耦合采用来SIMPLEC算法。数值模拟获得了直接空冷岛周围的流场和温度场,计算发现通过设置挡风墙未出现热风回流现象,计算结果表明采用的RNGk-ε湍流模型及相关参数设置合理。文章提出的计算方法适合于直接空冷岛的流场及温度场的计算。

350万t·a^(-1)柴油加氢裂化装置汽轮机凝汽系统优化及应用

浙江石油化工有限公司二期新建350万t·a^(-1)柴油加氢裂化装置汽轮机为凝汽式汽轮机,汽轮机出口排出的蒸汽采用空冷器冷却方式。汽轮机凝汽系统包括由48片空冷管束、6台风机、蒸汽汇流管等组成的空冷岛,以及由汽轮机出口管线的集液管、热井、凝结水泵及相应管线等部分组成的凝结水系统。在空冷风机调试过程中出现了风机电机振动过大问题,通过对空冷岛框架以及风机电机研究和分析,提出了电机加固优化方案,方案实施后,电机振动在合理范围内。同时针对装置开工中发现的汽轮机凝汽系统凝结水长时间铁离子超标问题做了分析,结合装置特点,提出了有效的优化方案,在保证装置平稳运行的同时,解决了开工初期凝结水铁离子等超标问题。

火电机组直接空冷岛顶部防冻百叶窗仿真计算

针对当前直接空冷岛冬季严寒大风条件下易出现散热管束冻结开裂的问题,提出在空冷岛顶部蒸汽分配管之间安装防冻百叶窗装置。建立直接空冷岛的整体模型、含顶部百叶窗的空冷单元局部模型,使用Fluent软件进行流动传热计算,研究防冻百叶窗的冬季防冻性能和开启状态下对直接空冷岛的性能影响。结果表明:在环境温度-20℃、风速20 m/s并且风机入口被封堵的情况下,关闭直接空冷岛顶部百叶窗后,直接空冷岛内部空气流速显著降低、空气温度显著升高,直接空冷岛整体散热量降低了52.7%;在环境温度15℃、无环境侧风且风机全功率运行时,开启状态下的顶部百叶窗对空冷单元的性能影响可以忽略不计,其中空冷单元空气流量损失为1.2%,空冷单元换热量损失为2.2%,且开启状态下的顶部百叶窗不会对空冷单元内外的流场及空气温度产生显著影响。该装置可有效提升直接空冷岛在冬季严寒大风天气下运行的安全性。

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。

高温气冷堆核岛电缆孔洞封堵方案研究

在核岛建设过程中,电缆开孔封堵是电缆敷设工程的必要环节,担负着维护防火分区边界的完整性、阻止火灾蔓延及生物屏蔽的重要作用。对核岛电缆开孔封堵的功能要求进行详细探讨,对高温堆开孔封堵的特殊要求及解决方案进行梳理总结,进而提出适合于高温气冷堆的一套电缆开孔封堵方案,以期在后期的工程实践中取得良好的应用。

空冷岛全自动无人值守清洗机器人系统的设计研究

该文对直接空冷岛全自动无人值守清洗机器人系统的设计研究,并将研究成果成功应用于电厂2×660 MW空冷机组。运行效果证明,该文研究设计的清洗机器人系统性能稳定,可靠性高,消除了原有空冷岛清洗系统的技术安全隐患,使空冷岛清洗真正意义上实现设备运行的自动化和无人化,大大减少了工人的劳动强度,完全杜绝了不安全事故的发生,提高了生产效率。

一种660 MW机组直接空冷岛排汽管蝶阀吊装方法

常规火力发电厂实施热电联产节能改造是提升能源利用效率的重要手段.文章以河北定州某发电厂供热改造工程为例,通过自行设计、制作滑移装置及吊装门架,采用多台卷扬机与手动链条葫芦进行协同、配合,成功解决了该电厂660 MW大型火电机组直接空冷岛蒸汽分配管加装蝶阀改造工程中,在复杂、狭小空间进行蝶阀移运及吊装的难题,积累了宝贵的工程经验.

风速对600 MW地下进风空冷岛换热影响的数值模拟

针对环境风引起的热风回流和倒灌对地上进风空冷岛换热的影响问题,利用ANSYS模拟软件对45°斜风道的地下进风空冷岛进行数值模拟,分析-X风向时不同风速下空冷单元流量、换热效率及出口温度的情况。结果表明:地下进风空冷岛没有出现热风的回流和倒灌;随着风速的增加,空冷单元出口温度未发生较大变化;与地上进风相比,总流量和换热效率都有很大提高,换热效率平均提高了29.19%,使电厂的经济性得到了提升。

防止空冷岛凝结水下降管振动的研究

某电厂自投运以来,一直存在空冷岛凝结水下降管振动的问题,严重影响了机组的安全运行。分析了凝结水下降管振动的原因,提出了通过增加空冷岛温度场,减少由温差引起的管道膨胀不均匀,从而降低凝结水下降管的振动;通过增加辅助抽真空泵,抽出更多的不凝结气体,增强换热效果,减少因凝结水汇流管膨胀不均匀而引发下降管振动的现象;通过增加新型导流装置降低下降管中凝结水的流速,防止下降管振动等改造措施。结果表明,改造措施能很好地控制凝结水下降管振动。

600MW机组空冷岛外部流场的数值模拟与结构优化

以某600MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟。分析不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响。指出在风速大于7m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与"倒灌"现象综合作用的结果。提出并分析了在空冷岛不同部位加装下挡风墙对空冷换热效率的影响。计算结果表明:在空冷平台四周的外沿加装下挡风墙,空冷凝汽器的平均换热效率可提高13.65%;若将迎面风的下挡风墙加装在第1排风机与第2排风机之间,其平均换热效率较迎风面下挡风墙加装在外沿可提高2.8%,为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论依据。

直接空冷机组空冷岛优化运行研究

通过对直接空冷机组空冷凝汽器和冷却风机性能的研究,建立了空冷岛系统运行性能的计算模型,得出在不同环境温度、冷却风速和机组负荷下凝汽器性能的热力特性曲线。根据空冷风机的运行方式,提出机组空冷岛运行优化模型,并针对600 MW直接空冷机组空冷岛进行了性能和优化计算,给出了空冷岛系统冷却风机的优化运行方式和最佳背压。

基于MODIS地表温度产品的北京城市热岛(冷岛)强度分析

城市热岛是影响城市及其周边地区天气气候和空气质量的重要因素。利用2000—2005年MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪)分裂窗算法反演得到的1km分辨率地表温度产品分析了北京的城市热岛效应,发现白天城市热岛强度具有明显的季节变化,夏季最大值可以达到10℃以上,冬季变为冷岛,即城市地表温度低于乡村,最低值可以达到-5℃;模拟结果表明冬季城市冷岛的存在主要是城市和乡村地表热特性(热惯量)的差异引起的。夜间热岛强度的季节变化较小,全年稳定在5℃左右。选择北京周边地区比较典型的乡村耕地、山区森林以及永定河流域来研究乡村的选择对热岛强度的影响。发现选择不同的邻近区域作为乡村时,不仅城市热岛(冷岛)强度有较大变化,而且热岛强度的季节变化情况也有较大差异。冬季白天北京城市冷岛增加了近地层的大气稳定度,可能会降低城市空气污染物的扩散能力,加剧了北京冬季的空气污染。

自然风速对空冷机组风机运行影响的数值模拟

采用Simple算法和k-ε模型,以某600 MW直接空冷机组空冷岛为例,对其外部流场进行数值模拟,分析了不同风速下冷却空气的流场和温度场,提出了增大迎风面风机转速的运行方案,得到了自然风速变化对凝汽器换热效率的影响,为进一步优化空冷岛风机运行提供了理论参考。

直接空冷机组凝汽器加装下挡风墙的数值模拟

利用CFD软件对某300 MW机组空冷岛的换热进行了数值模拟,分析了不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响,提出在空冷岛上加装下挡风墙,以减小热风回流对空冷岛换热的影响.计算结果表明:随着环境风速的增加,热风回流量也增大,换热效率随之降低;加设10 m下挡风墙后,空冷平台总的换热效率提高了13%以上.

华能铜川电厂600MW直接空冷机组空冷岛控制系统的改进

针对在调试中发现的华能铜川电厂600MW直接空冷机组空冷岛控制系统存在的汽轮机背压在设定值附近摆动引起程序步序频繁切换、汽轮机背压对程序步序切换响应滞后、无误操作闭锁、控制繁多等问题进行了设置延时时间和时间间隔、增加工况选择闭锁、简化控制逻辑等改进。改进后,经1号机组整套起动及168h试运行表明,控制系统结构简单可靠,汽轮机背压调节灵活,满足机组运行要求。

600MW直接空冷机组空冷岛最佳高度的数值模拟

利用CFD软件采用simple算法和k-ε湍流模型对某600MW直接空冷机组空冷岛的外部流场进行数值模拟,分析了不同风速下不同空冷岛平台高度对凝汽器换热效率的影响,提出了最佳空冷岛平台高度,为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论参考。

直接空冷机组空冷岛风机优化试验研究

空冷岛风机采取超频方式运行可以降低机组背压,提高机组出力。为探索超频方式运行的可行性,对某600 MW直接空冷机组进行了空冷岛风机优化试验。重点研究了机组负荷与背压的特性曲线,风机频率变化对机组背压和空冷岛耗功的影响,并求取了风机采用超频方式运行后取得的经济效益。结果表明,在环境温度高于30℃,机组负荷超过360 MW时,空冷岛风机应采取超频方式运行;每年可节约成本约212.5万元。该结果为空冷岛风机的运行方式指明了方向。