本文關鍵詞：電站間接空冷散熱器和空冷塔流動傳熱特性研究

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【摘要】：隨著人們對能源利用需求不斷增加,建立經濟、高效、穩(wěn)定的能源供應體系是保證國民經濟和社會穩(wěn)定發(fā)展的基本要求。大型燃煤發(fā)電機組在我國的能源供應體系中占有舉足輕重的地位,近年來火力發(fā)電間接空冷技術以其明顯的節(jié)水優(yōu)勢,在我國北方富煤貧水地區(qū)火電機組中獲得廣泛應用,取得了良好的經濟和社會效益�？绽湎到y冷端的效能受翅片管束、空冷塔和環(huán)境條件諸多要素的影響,從翅片管到空冷塔跨越多尺度,環(huán)境氣象條件隨時空復雜多變�？绽渌䞍戎妹摿蛩蜔焽璧乃乃弦患夹g,使得空冷塔內部結構及其空氣流場和溫度場更加復雜。針對間冷機組對環(huán)境和換熱器和空冷塔性能依變關系,本文以火電機組間接空冷換熱器和空冷塔為研究對象,利用計算傳熱學軟件FLUENT和風洞試驗對從間接空冷散熱器翅片、管束以及空冷塔等不同層面,深入研究包括環(huán)境氣象條件等不同運行參數影響下的間接空冷散熱器和空冷塔空氣流動傳熱特性。通過風洞試驗臺和完善的開縫翅片管模型采用試驗研究和數值模擬相結合的方法獲得四排管空冷散熱器的流動傳熱變工況性能,分析了翅片管參數對散熱器性能的影響。在對典型間接空冷散熱器翅片管束性能分析的基礎上,研究環(huán)境風速對四塔合一間接空冷塔內空氣流場和整體散熱性能的影響,分析了塔內脫硫除塵設備、煙囪排煙對冷卻塔通風換熱的影響和煙氣在塔內擴散規(guī)律。對塔內煙氣濃度場分析表明從冷卻塔排放的煙氣由于熱力作用其抬升高度比顯著提高,在塔出口煙氣中S02濃度能夠滿足塔內壁防腐要求和大氣排放要求。為消除環(huán)境風的不利影響,提出在塔內外設計多種防風導流裝置以優(yōu)化空氣流場。通過數值模擬分析空冷塔內外不同導流形式對空冷塔及散熱器流動傳性能的影響規(guī)律進行多方案的比較,不同風速下的模擬結果顯示,在無風或者微風的情況下,空氣導流裝置對空冷塔的進風有一定阻礙,空氣誘導裝置并不利于塔內空氣流動。12m/s環(huán)境風速下,間接空冷散熱器的散熱能力最差。不同風向時間冷散熱器的散熱量分析表明東風、西風、南風和西北風對間冷塔換熱量影響較大。不同方案的模擬結果表明塔外翅墻的設置能取得較好的效果,條件允許時,可考慮同時設置塔內導流裝置。將冷卻柱簡化作逆流換熱器,循環(huán)水在空冷換熱器網絡中的流動傳熱過程中要經歷兩個不可逆的換熱混合過程。將(?)耗散理論應用在間接空冷換熱器網絡整體優(yōu)化對間接空冷系統循環(huán)水流量優(yōu)化分配,可以使間接空冷系統得到更大的散熱量。通過比較發(fā)現,基于(?)散的換熱器整體優(yōu)化方法得到的總換熱量比傳統的優(yōu)化方法得到的散熱量更大,證明基于(?)耗散的換熱器整體優(yōu)化方法在復雜的換熱器網絡優(yōu)化中更具有優(yōu)越性。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621;TK124

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 ;Entropy generation extremum and entransy dissipation extremum for heat exchanger optimization[J];Chinese Science Bulletin;2009年06期

2 ;Generalized thermal resistance for convective heat transfer and its relation to entransy dissipation[J];Chinese Science Bulletin;2008年23期

3 ;A Modified Entropy Generation Number for Heat Exchangers[J];JOURNAL OF THERMAL SCIENCE;1996年04期

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本文編號：1200029