火电厂直接空冷凝汽器传热性能实验研究

直接空冷凝汽器的传热性能是火电厂空冷机组优化运行和设计的重要依据.针对实际运行的某典型600 MW直接空冷机组的冷端系统,利用红外热像仪测量了不同空冷凝汽器翅片管束表面的温度分布,并与热电偶测量的温度进行比较分析.发现,受管内蒸汽流向和凝汽器冷却三角内空气流场的综合影响,顺流和逆流凝汽器的壁面温度都表现出从上至下逐渐上升的趋势,为进一步预测凝汽器空气侧流场特性和进行空气侧的传热强化提供了参考;通过实验研究,获得了机组空冷凝汽器单元空气侧传热系数关联式.本文的结果对变工况条件下空冷机组的优化运行以及空冷凝汽器设计的改进具有指导意义.     

直接空冷凝汽器理论最佳背压的研究

为了更好地提高直接空冷机组系统运行的经济性,本文以直接空冷系统为研究对象,以空冷系统的热力模型为基础,综合考虑汽轮机功率与空冷风机耗功率,从理论上探索研究运行工况下的最佳背压以及有关主要因素对最佳背压影响的基本规律,从而为直接空冷机组的冷端优化和经济运行提供指导.     

海勒式间接空冷系统变工况特性理论研究

本文提出了海勒式间接空冷系统凝汽器压力变工况计算的数学模型,分析了海勒式间接空冷系统运行性能的影响因素,通过实例计算得出了各因素对凝汽压力的影响规律,为提高海勒式间接空冷系统的性能提供理论依据。     

复叠式制冷系统性能的模拟分析

为提高制冷系统运行性能、优化系统结构设计,用EES软件对可实现复叠与双级压缩转换的制冷系统进行模拟分析,分析对比了复叠循环与双级压缩循环、级间容量比及高温级频率对复叠循环的影响。结果表明:蒸发温度对复叠循环和双级压缩循环系统COP的影响都很大,且蒸发温度较低工况下,应选用复叠循环以提高系统COP。对于复叠循环:蒸发温度和冷凝温度一定,随级间容量比的增加,复叠式制冷系统的中间温度降低,级间容量比与冷凝温度一定,蒸发温度每上升1℃,系统的中间温度增加1.5℃;当工况一定时,系统COP随级间容量比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,故对于固定工况下的复叠式制冷系统存在一个使系统COP最优的级间容量比;随高温级频率增大,系统的级间容量比减小,系统的COP先增大后缓慢减小,在达到最佳COP后,系统运行稳定。     

内部导流对空冷单元流动传热特性的影响

通过改变空冷单元内冷却空气流场温度场,可提高空冷凝汽器的传热性能.针对600 MW直接空冷机组空冷凝汽器的典型结构,建立了内部安装空气导流装置的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型.通过CFD模拟获得了冷却空气流场和温度场,分析了不同环境因素影响下加装空气导流装置后空冷单元内空气流动传热特性的变化规律.结果表明:在空冷单元内安装导流装置能提高冷却空气流场的均匀性,降低冷却空气温度,改善空冷凝汽器的运行特性.     

吸附制冷机组错相群组运行特性研究

本文主要针对吸附式制冷机组制冷量输出的波动性和间歇性的问题,通过动态模拟,对吸附式制冷机组错相群组运行的特性进行了研究。主要研究了系统的能量特性以及相位差、机组数量和蓄冷设备容量的影响等问题,并得到了最佳相位差、最优机组数量等重要参数。本文的研究成果可为吸附制冷机组群组运行的系统设计和运行控制提供指导。     

轴流透平与排汽系统间流场相互作用研究

为了研究轴流透平与非轴对称排汽系统流场间的相互作用,对带有单级透平的300/600MW汽轮机排汽系统模型内流场进了模型实验,并用商用软件CFX数值计算了实验工况下带有全周叶栅通道的单级透平与排汽系统内的耦合流场.对比实验与数值模拟结果,二者吻合较好.通过对实验和数值结果分析发现,排汽系统内的非轴对称流场使透平叶栅通道内流动沿周向发生变化,扩压器内出现大的流动分离,排汽系统内总压损失增大,静压恢复系数为负.     

高温级输气量对变频复叠制冷系统的影响

为了研究高温级输气量对R410A/R410A变频复叠制冷系统的影响,搭建了变频复叠制冷系统实验台。实验研究了高温级输气量在不同工况下对R410A单一制冷剂变频复叠制冷系统性能的影响规律。实验结果表明:冷凝温度为30℃、蒸发温度为-34～-42℃,高温级压缩机排气温度低于120℃,系统可以安全稳定运行;蒸发温度为-42℃时,高温级输气量从4.44×10~(-4)m~3/s增加到8.82×10~(-4) m~3/s,系统制冷量增加了81.65%,即高温级输气量每增加5.5×10~(-5) m~3/s,制冷量平均增加10.21%;蒸发温度越低,制冷量增长速度越快;系统性能系数COP随着高温级输气量的增加先增大后减小,存在最佳输气量,通过工况及高温级输气量对系统影响的实验结果拟合得到了COP的优化关联式和最佳高温级输气量的优化关联式,为实际应用中高温级输气量的选择提供参考依据。     

LNG装置部分负荷下动态特性的仿真研究

天然气MRC液化装置的动态运行特性对其设计和操作运行有指导意义.MRC系统的动态特性主要取决于循环工况和离心机组运行工况的匹配.采用HYSYS软件建立了液化工艺模型,采用相似准则和工作特性曲线对离心机组的运行工况进行模拟计算.其中特性曲线采用描点并插值查表法进行计算.对部分负荷下液化单元的动态特性进行了仿真研究.在同样...     

太阳能辅助空冷机组互补发电系统热性能研究

以槽式太阳能辅助600 MW直接空冷燃煤机组互补发电系统为研究对象,依据机组装机容量选择与其匹配的集热场面积,建立互补发电系统模型,对THA工况与75%THA工况时功率增大运行模式下取代第3级高加和取代2、3级高加这两种取代方式进行热性能计算分析。在此基础上,为进一步分析气象因素对互补发电系统热性能的影响,以THA工况功率增大运行模式下取代第3级高加抽汽为例研究,结果表明:DNI越大、风速越高、环境温度越低,互补发电系统的热力性能越好。     

风机群分区调节对空冷岛传热特性的影响

空冷系统轴流风机群分区调节,可削弱环境风的不利影响,改善空冷岛的运行特性。以典型2×300 MW空冷电站为例,对风机群分区调节前后空冷岛冷却空气流动传热特性进行了CFD模拟,获得了不同气温、风速、风向下冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷岛迎面风速、进口空气温度以及机组背压的变化规律。结果表明:通过增加整个空冷岛外围空冷单元轴流风机群的安装角,可提高不同气象条件下的空冷岛迎面风速,降低空冷岛进口空气温度,减小机组运行背压。轴流风机群分区调节方案,可为空冷岛安全高效运行提供参考。     

一种空冷单元空气导流装置流动传热特性

通过对空冷单元冷却空气进行合理导流,可改善空冷凝汽器的传热性能。针对600MW机组空冷凝汽器典型结构,设计了一种空冷单元空气导流装置,建立了空冷单元内冷却空气流动传热过程的物理数学模型。通过CFD模拟,获得了不同环境因素影响下加装空气导流装置后空冷单元内流动传热特性的变化规律。结果表明:在空冷单元内安装导流装置能提高空气流场的均匀性,降低管束表面局部高温区的温度,为空冷单元的优化设计提供一定依据。     

基于ε-NTU方法的干湿联合冷却塔特性分析

本文基于ε-NTU方法建立了热力发电厂干湿联合冷却系统的热力计算模型,系统研究了干湿联合系统在降低机组夏季运行背压和出塔水温等方面的特性。在此基础上,结合我国部分城市气象数据,分析了干湿联合系统在多种气象环境下的适用性问题。结果表明:干湿联合系统可以有效改善空冷机组因夏季环境高温导致的背压升高、机组出力受限的问题,降低冷却塔出塔水温有助于提高发电厂的热经济性;干湿联合系统较适宜应用在低温低湿或者高温适湿的地区,在高温高湿地区则不建议采用。     

固体吸附条件下闪蒸实验特性

基于闪蒸理论,设计了一套吸附作用下真空制冰的实验装置。在不同的闪蒸压力下(270Pa、420Pa、820Pa),对有无吸附作用的真空闪蒸实验特性做了对比;通过改变吸附剂(沸石分子筛)的质量和载冷介质温度,探究最佳吸附条件。实验结果表明:与无吸附作用相比,有吸附剂时,温度和压力升高速度小,冰水混合状态持续时间长,有结晶现象发生时,压力曲线出现上升突变现象及平台区;初始压力越高,压力变化曲线的平台越明显,吸附效果越好;吸附率与吸附剂质量有关;随载冷温度下降,吸附效果下降,载冷温度过低不利于吸附。     

600MW直接空冷机组背压优化分析

电厂空冷技术近年来得到飞速发展,尤其是电站直接空冷技术,已成为我国西北富煤缺水地区燃煤电厂的重要发展方向。本文对真空系统进行分析,研究系统内各设备的用能情况,结果表明:直接空冷凝汽器效率很低,不到5%,其损可达90 MW。通过对真空系统进行性能分析,为机组的安全与经济运行提供理论指导。     

风力机叶片气动噪声的影响参数*

随着风力机的大型化，风电机组对环境的影响不容忽视，必须对风力机气动噪声进行预测和控制。选取基于NACA、DU翼型的某风力机叶片作为研究基准，采用修正BPM半经验模型计算叶片的气动噪声特性，通过改变翼型族、弦长、机组运行状态、风切变指数、来流风向参数，研究叶片外形几何参数、机组运行工况对叶片气动噪声源的影响。计算结果从多个角度总结出水平轴风力机叶片气动噪声的变化规律，为开发高效低噪风电叶片提供参考。     

立式升温型溴化锂吸收式热泵的设计与变工况研究

本文对立式升温型溴化锂吸收式热泵循环和各部件建立了数学模型,并设计了85℃热水驱动产110℃热水的立式降膜升温型溴化锂吸收式热泵,吸收器输出功率为50 kW。然后对其在热源热水温度和流量变化、冷却水入口温度和流量改变等非设计工况下的工作特性进行了计算与分析研究,得到变工况对于机组性能系数,效率和机组负荷的影响关系图。发现在我们的研究范围内,热源水参数的变化对机组性能的影响要大于冷却水。并且在热源水参数变化过程中,机组性能存在性能急剧变化的拐点,实际运行中应当避免。     

600MW间接空冷散热器传热及防冻性能

以实际应用于600 MW间接空冷机组散热器中的福哥型四排翅片管为对象,进行流动和传热性能的热态风洞实验。根据实验数据,拟合得到了管束在不同迎面风速下的流动换热性能实验关联式。利用拟合出的实验关联式,以及典型600 MW间接空冷机组实际运行参数,建立低温环境下管束临界冻结长度的预测分析模型。在模型中考虑了迎面风速、平均环境空气温度以及机组负荷的影响。基于所建立的预测模型,以散热器临界冻结长度小于散热器总管长为基准,得到了间接空冷机组在不同迎面风速下,管内冷却水下降至0℃所对应的环境温度和机组负荷。研究结果可为600 MW间接空冷机组冬季低温防冻提供理论依据。     

高温气冷堆堆芯球床的流动与换热分析

球床式高温气冷堆的堆芯堆积有大量的燃料球,具有多孔介质特征。本文利用计算流体力学商用软件ANSYS Fluent及其多孔介质模型模拟了球床内的流动与换热现象。通过高温气冷堆满功率稳态运行及失冷不失压事故工况的模拟,分析了球床的流场和温度场,并与高温气冷堆的热工设计计算结果对比,说明了计算流体力学软件及其多孔介质模型对于球床式高温气冷堆热工水力分析的适用性,为后续使用计算流体力学软件开展高温气冷堆的堆芯旁流等复杂热工水力学现象的分析奠定基础。     

多变边界火电机组能耗基准状态表征方法

运行于多变边界条件下给火电机组深度节能研究带来新的挑战。本文基于单耗分析理论,突破传统单一基准值概念,综合考虑机组运行边界条件、运行操作水平和设备性能状况等因素,探索机组能耗基准状态的科学表征方法。将机组能耗与描述机组特性的参数空间相对应,从参数、设备、子系统和机组等层面确定能耗作用规律,构建以机组单耗为优化目标的能耗基准状态表征模型,并应用于某600 MW超临界机组中。研究表明,火电机组的能耗基准状态与设备特性、边界条件、运行工况和操作水平密切相关,能耗基准状态的确定对机组全工况节能诊断与运行优化具有重要意义。