直接空冷凝汽器管束冻结规律与流量控制研究

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1、内蒙古电力技术821NNERMONGOll

2、IAELECTRICPOWER2016年第34卷第2期doi：lO．39696．issn．1008-6218．2016．02．004直接空冷凝汽器管束冻结规律与流量控制研究冀树芳，杨柏’，牛刚，曹腾龙，郭民臣(I．神华神东电力有限责任公司萨拉齐电厂，内蒙古包头014100；2．华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206)摘要：以直接空冷机组凝汽器单排蛇形翅片管为研究对象，建立了管内流体流动总结了单温环境下全经济性理论参考FreezingRegularityandFlowControlResearchonDirectAi

3、r-CooledCondenserTubesJIShufang，YANGBai，NIUGang‘，CAOTenglong，GUOMinchen(1．ShenhuaShendongPowerCo．，Itd．SalaqiPowerPlant，Baotou0141O0，China；2．NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Byanalyzingthedirectair—cooledunitsinglerowserpentinefinnedtubes．establishedthemathema

4、ticalmodeloffluidflowandheattransferprocessintubes，analyzedtheoreticallytheflowprocessofsteaminthefinnedtubeanddeducedfrozenlawofcondensationwaterinthetubeofair-cooledcondenserunit．UsingFluentsoftware，establishedafinnedtubemodelandanalyzedthecondensateflowstatewithinthefinnedtubes．Takinga

5、300MWdirectair—cooledunitasanexample．obtainedthefreezinglawofcondensationwaterininnertubesinthewintercoldoperationstateunderdifferentwind0引言经济性的同时，还要避免冬季运行工况下因环境温度过低而发生管束冻结故障。结冰会对机组热效由于直接空冷系统具有良好的节水性能，在我率造成不利影响，严重时甚至冻裂翅片管，造成机国北方缺水地区的火力发电厂中得到了广泛的应组被迫停运事故I’～I。目前，电厂主要从定性角度制用～1。在电厂实际运行中，空冷凝汽器

6、在保证机组定空冷凝汽器的防冻措施。。【收稿日期]2015一l】一16【作者简介】冀树芳(1970)．女，内蒙古人，学土，高级I程师，从事发电厂管理1作。2016年第34卷第2期冀树芳，等：直接空冷凝汽器管束冻结规律与流量控制研究83关于空冷凝汽器管束内蒸汽凝结规律和冻结管束中的蒸汽与外界冷空气进行热交换后凝结为过程分析及其数学描述的研究才刚起步，叶胜等对饱和水，随着流动进程蒸汽越来越少，凝结水逐渐较大直径倾斜光滑圆管内蒸汽凝结换热进行了试增多。冬季热负荷少、环境温度低时，由于空气的验研究1；李鹏从散热器冬季冻结和积灰问题出发，冷却能力较强，进入顺流管束的蒸汽有可能在前半利

7、用温度监测手段判断翅片管内部是否发生冻结程即凝结完毕，管束下端全部为凝结水。若气温持和积灰程度；彭新飞通过分析凝汽器的阻力和传续下降，饱和蒸汽的等温冷凝过程会缩短，凝结水热性能分析，得到了自然通风条件下的最小防冻流冷凝段长度增加，过冷度增加，翅片管内的凝结水量--o-；席新明等通过试验得到换热系数，对空冷翅片可能在到达收集联箱之前即发生冻结，造成管束内管内的凝结、冻结过程进行了研究，得到温度达到的蒸汽滞流。0cC时翅片管内凝结水的冻结规律⋯1。对空冷翅片1．2翅片管内换热过程的数学建模管内凝结与冻结规律研究的欠缺，造成空冷机组冬发生冻结之前，翅片管内的换热过程大致可分季运

8、行的最佳背压难以确定，使制订防冻措施的定为蒸汽冷凝段和凝结水过冷段，为方便分析，做如量依据不够充分。下简化：本文建立了翅片管内流体流动过程的物理模(1)蒸汽以湿蒸汽形态进入翅片管进行换热，型，利用Fluent软件进行空气侧换热过程模拟；以流动与换热过程呈稳态；300MW直接空冷机组为例，计算出空冷系统冬季(2)蒸汽通过翅片管与空气换热，释放汽化潜不同运行工况下翅片管中可能发生冻结的位置，并热，并在蒸汽段末端完全凝结为饱和水，凝结水段确定了一定环境温度和风速下单排管内蒸汽的蒸无蒸汽存在；汽流量范围。(3)凝结水全部分布在翅片管的