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.     

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.     

平直翅片管与波浪翅片管流动换热性能比较

扁管外焊蛇形平直翅片是直接空冷凝汽器翅片管的一种常见形式,为进一步提高空冷凝汽器的冷凝效率,建立了波浪翅片扁管的三维物理数学模型。通过数值模拟,获得了不同空气入口流速下,波浪翅片扁管和平直翅片扁管外冷却空气的流场和温度场,通过对流换热系数和流动损失的对比分析表明,波浪翅片扁管在空气侧换热系数和流动损失方面比平直翅片扁管有一定的优势,在低风速的工况下,优势较为明显。     

单元长宽比对直接空冷系统运行特性的影响

A型空冷单元水平投影面矩形的长宽比,除了决定空冷岛占地面积,还会影响不同环境气象条件下空冷系统的运行特性。以某2×660 MW空冷电站直接空冷系统为例,通过数值模拟获得了不同空冷单元长宽比时,空冷系统冷却空气流场、温度场,计算得到了空冷岛冷却空气流量的变化规律。结果表明;适当缩短迎风面方向空冷单元的长度,可以削弱环境风的不利影响,改善空冷系统的流动传热特性。     

扁平管外蛇形翅片空间的流动换热性能数值模拟

扁平管外纤焊蛇形翅片是直接空冷凝汽器翅片管的一种常见形式,研究扁平管外蛇行翅片空间的空气流速和温度分布规律,对指导直接空冷凝汽器的设计和运行具有重要意义.针对不同空冷凝汽器管束夹角、不同空气温度以及不同空气入口流速,分别对空气侧流场和温度场进行了数值模拟,得到了空冷器外流场和温度场,以及对流换热Nu和摩擦系数f随Re和空冷器夹角的变化规律.数值模拟结果表明,不同的空冷器管束夹角显著影响其流动和换热特性,夹角越大,凝汽器空冷效果越好.     

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。     

扁平管交错蛇形短翅片强化传热的研究

针对火电空冷凝汽器采用的扁平管蛇形翅片长度较大,空气在翅片间流动对强化传热的效果受到边界层发展抑制的缺陷,根据锯齿翅片通过破坏边界层发展强化传热的思想,提出一种扁平管交错蛇形短翅片结构。实验结果表明,扁平管交错蛇形短翅片的传热性能优于原有结构,在不同雷诺数Re范围,努塞尔数Nu增加了1.4%～16%;同时空气侧流动阻力也明显增加,摩擦系数f增加了18%～45%。由综合评价指标PEC也可以得到,扁平管交错蛇形翅片有效地强化了空气侧的换热。     

风场影响下直接空冷系统热风回流率的空间分布特性

环境风场影响下,电站直接空冷系统热风回流加剧,传热性能恶化。掌握风场作用下直接空冷系统热风回流率的空间分布特性,可为空冷系统的设计和运行提供理论依据。以典型2×600 MW直接空冷电站为例,通过数值模拟获得了冷却空气流场和温度场,分别计算了空冷岛和各个空冷单元的热风回流率。计算结果表明,随环境风速增加,空冷岛热风回流率升高,并随风向发生显著变化,炉后来风时空冷岛热风回流最为严重。空冷单元热风回流率呈现空间分布特性,风场不同区域空冷单元热风回流存在显著差异,处于风场上游空冷单元通常具有更大的热风回流率。     

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。     

环境风影响下的空冷岛运行特性

揭示环境风作用下空冷岛冷却空气流量和热风回流率的变化规律对于空冷岛安全高效运行具有重要意义.以某6×1000 MW直接空冷电站为例,对环境风影响下的空冷岛冷却空气流动传热特性进行了CFD模拟,获得了不同风速、风向下冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷岛的迎面风速以及热风回流率.结果表明:环境风速越高,空冷岛迎面风速越小;回流率则先随环境风速增加而增加,后随风速增加而降低.当空冷岛位于锅炉房等建筑物下游时,迎面风速最小,热风回流率最高.     

扁平管管内负压冷凝流动阻力特性研究

本文采用试验的方法对扁平管内的负压蒸汽冷凝过程进行了研究。研究结果表明,这类扁管的特殊结构使得管内的蒸汽充满度高,冷凝液占据整个流动截面的份额小,流动顺利,阻力小,是很好的有利于冷凝液流动的管型。研究结果给出了这类扁平管的管内冷凝流动摩擦阻力的计算方法,为这类管型在空冷凝汽器的应用提供了设计依据。     

凝汽器三维汽相流场与传热特性的数值预测及改善

在采用准三维数值计算方法计算与分析一台双流程凝汽器的三维汽相流动与传热特性的基础上,针对由于冷却 水温度沿流向上升引起的汽流偏斜对传热特性的不利影响,提出一种利用导流板改善流动与传热特性的措施,通过计算证 实了措施的有效性。     

双面液膜反转耙型导流器液膜流动的数值模拟

现有液膜反转方案都只利用一半的传热面积,本文介绍了一种双面液膜反转方案,用耙型导流器连接上下波纹板束.耙型导流器交叉地将上波纹对板两侧液膜引导到下波纹对板的对面,双面液膜反转后液膜的均匀性对于在下板束的波纹板上的传热传质效率十分关键.作者利用VOF法建立了液膜在耙型导流器单元上的动态气-液两相流CFD模型,并进行了模拟计算.导流器单元中的流场数值模拟结果显示溴化锂溶液液膜流过导流器时在重力和表面张力作用下从导流舌中间和沿圆弧缺口边分成三股流体流下并逐步扩展汇合,在较短时间内实现液膜分布均匀化,表明耙型导流器结构可以胜任双面液膜反转对液膜均匀性的要求.     

制冷并联机组的冬季冷凝压力调节

制冷并联机组系统冬季易出现冷凝压力过低,弱化冷凝器的传热以减小冷凝器的换热量,即能防止冷凝压力过低。从工程应用出发,以使用空冷冷凝器的制冷系统为例,依照改变传热系数、传热面积和传热温差的思路,给出了防止冬季冷凝压力过低的技术措施,与此类似措施也可应用于采用水冷冷凝器或蒸发冷凝器的其他制冷系统。     

适应SCR脱硝的回转式空气预热器传热计算模型研究

电厂烟气经SCR,脱硝后,产生黏度大、腐蚀性强的硫酸氢铵,造成空预器堵塞和腐蚀,影响机组运行。针对SCR脱硝后回转式空预器运行环境的改变,在已有传热模型研究的基础上,结合回转式空预器的结构特点,提出了一种可用于SCR脱硝后的空预器传热计算模型.考虑SCR脱硝后烟气成分变化以及温度对物性的影响,可准确计算得到SCR脱硝后回转式空预器内部温度场,为电厂配置SCR脱硝装置后回转式空预器的设计和改造提供理论依据。对两分仓和SCR脱硝前后三分仓回转式空预器实例计算以及和现场实验结果比较,表明本文提出的传热计算模型适用面广、计算精度高。     

准逆流平板膜接触器流道内流体流动与传热模拟

研究了具有准逆流特征的六边形平板膜接触器流道内流体流动与传热特性。选择平板膜接触器内两块膜之间的流道和流道内的流体作为研究对象,建立相应的物理模型和表征流体流动与传热的控制方程,再通过计算流体软件fluent对控制方程进行离散和求解,得到计算单元内流体流动的f Re数、平均努塞尔数Nu_m,分析在不同的流道内不同流体的流动和传热特征。研究结果对用于液体空气加湿或除湿的准逆流平板膜接触器的性能评估和结构设计与优化提供参考。     

氦液化器内纯化器实验与模拟研究

利用内纯化器实验平台,对氦氮混合气体及氦氧混合气体进行了纯化实验,根据实验结果计算出换热器UA随着压力及气体组分的变化,分析冷凝液膜的变化及对内纯化器换热性能的影响;建立全尺寸冷凝换热器模型,增加氦气-空气混合气体,进行模拟计算,得到管内外流体温度场分布,计算UA值的变化并与实验结果对比,进一步计算了管外流体Nu数、Pr数及Re数的变化,并和利用传热科伯因子法计算得到的Nu数相比较,发现在内纯化器冷凝换热器设计中存在的问题及改进的方向。     

活塞内冷油腔振荡流动与传热的瞬态分析方法

为了分析活塞内冷油腔中机油流动与传热特性,基于相对位移法,提出了一种把内冷油腔看作刚体,采用边界条件随曲轴转角变化的内冷油腔振荡流动与传热的仿真方法。采用该方法建立了内冷油腔振荡流动与传热的计算流体力学模型,计算分析了不同转速下机油流动与传热过程,并与采用其他仿真方法的计算结果进行了对比分析。研究结果表明,在相同发动机转速下,内冷油腔各壁而的瞬时面积平均换热系数有较大的差异,其出现峰谷值的数值与峰谷值对应的曲轴角度都有所差异。在不同的转速下,各壁面的瞬时换热系数呈现出相似的规律,随着发动机转速的增加,瞬时换热系数增加。通过计算分析对比表明,采用本方法减少了计算工作量且具有较高的计算精度。     

复间冷机组高温时段汽轮机排汽真空优化管理

本文基于复合制冷循环间接空冷(复间冷)系统的结构组成和传热过程,定性分析了环境气温对干、湿冷机组排汽真空影响机理的异同,确定了复间冷机组汽轮机排汽真空的影响因素,建立复间冷机组高温时段变工况特性下排汽真空计算模型,并以最佳真空为目标,给出运行工况复间冷机组高温时段最佳真空的计算方法。以600 MW虚拟复间冷机组参数为基准,通过分析计算,揭示了复间冷机组高温时段最佳真空变化规律以及压缩机的相应运行特性,所得结果可为高温时段复间冷系统设计和运行优化提供可靠理论依据。     

空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究进展

对国内外空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究现状进行了综述,分析了针对管外自然对流传热、水汽在翅片管凝结及凝华结霜、管内流动沸腾传热的数值研究现状,指出了多相流耦合传热数值研究方面存在的问题,对多相流耦合传热数值模拟物理模型的优缺点进行了讨论,最后对空浴式翅片管气化器传热性能数值研究进行了展望并得出结论。