间接空冷系统冷端优化设计软件研发

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1、第38卷第7期华电技术Vol.38No.72016年7月HuadianTechnologyJul.2016间接空冷系统冷端优化设计软件研发薛海君1王永新1石磊2(1.双良节能系统股份有限公司，江苏江阴214444;.北京交通大学土建学院，北京100044)摘要:为保证间接空冷电厂的安全、稳定和经济运行，采用年总费用最小法,开发了间接空冷系统优化设计软件，包括热端、冷端及塔型优化软件的编程思路、组成和框架、研究策略、实施步骤和计算方法，并通过间接空冷工程项目验证了程序的正确性。关键词:工程热物理;间接空冷系统;优化设计;空冷塔;间冷散热器;冷端中

2、图分类号:TK262文献标志码：A文章编号：1674-1951(2016)07-0011-04性分析早已不能满足项目要求，随着间冷项目的增〇引言多和竞争加剧，各设计单位对间冷系统的优化越来间接空冷（以下简称间冷）系统的优化对间冷越重视，相关软件的开发迫在眉睫。以下简要介绍电厂的安全、稳定和经济运行具有十分重要的意义。北京交通大学与广东省电力设计研究院有限公司联间冷系统的优化涉及整个热力系统的冷、热端及塔合开发的间冷优化设计软件[]。型等，主要包括汽轮机机型、凝汽器形式、间冷散热1优化思路器（IDCR)性能、空冷塔塔型及循环冷却水管网等[1-4]

3、。间冷系统的优化设计是个技术经济问题，要进凝汽器可分为表面式和混合式;空冷塔可分为行多方案的比选。优化计算综合考虑初投资和运行钢筋混凝土塔、钢结构外覆铝板塔及钢索铝板塔;散费用，使空冷系统在寿命期内年总费用最小。同时，热器按材质不同可分为钢管钢翅片、铝管铝翅片及还要对工程投资、投资回收率、发电成本等因素进行钢管铝翅片;换热管按管型不同，分为圆管、椭圆管敏感性分析[^9]。和扁管。同一管型，当基管间的行间距和列间距不汽轮机低压缸排汽在凝汽器中被循环冷却水冷同，翅片厚度和间距不同时，管束的翅化比也有所不凝，凝结水经泵送回汽轮机回热系统。冷却水吸热，

4、同。散热器按管排数不同，分为2排、4排和6排温度升高，进入空冷塔IDCR，被环境空气冷却后，再管，可以在空冷塔外垂直周向布置或在空冷塔内水次回到凝汽器，如此循环。汽轮机低压缸排汽温度，平布置。根据流程不同，IDCR水系统可分为单流程循环冷却水进、出塔温度及空气进、出塔温度之间的和双流程。汽轮发电机组与空冷塔按匹配方式不关系见式（）〜（3)，曲线如图1所示。同，可分为1机1塔、1机2塔或2机1塔。给水泵^二+At=ta1+tITD+At，⑴汽轮机（又称小机)排汽可通过IDCR冷却或单独冷^ITD=tw1_ta1，()却。当采用排烟冷却塔时，可采用

5、烟塔合一或3塔At—w=^w1_^w2，⑴）合一的方式。上述设备、构筑物和系统形式排列组式中:tc为凝汽器压力对应的饱和温度，C;W，w2分合成了多种形式的间冷系统。间冷系统优化涉及机别为循环冷却水进、出塔温度，°C;At为凝汽器端务、热动、给排水、结构等专业，系统复杂，设备多，开差，°C;，分别为空气进、出塔温度，°C;td为间发难度大。冷系统初始端差，°C;At为循环冷却水温升，°C。间冷系统优化和变工况理论研究并不多根据当地典型年气象资料，可确定设计气温和见[5_6]，主要集中在20世纪90年代200MW级海勒满发气温[10-11]。汽轮

6、机机型不同，末级叶片的长度式和哈蒙式机组引进阶段，并在优化中采取了一些不同，相同机型汽轮机设计背压也不同，凝汽器结构简化。近年来，业界对间接空冷系统的认识水平有形式、IDCR水流程、传热系数、传热面积和端差也有了较大提高。对工程项目进行简单方案比较和经济所不同。当汽轮机、凝汽器、循环水参数固定时，间收稿日期:2016-04-25;修回日期:2016-06-17冷系统的初始温差（ITD)设计保持不变，对系统参基金项目：江苏省科技成果转化专项基金（BA2009023)数的优化即为对固定ITD的优化;反之，则设计ITD•12•华电技术第38卷随之改变

7、，对系统参数的优化即为对设计ITD的间接空冷系统冷端及塔型优化设计软件优化。设计ITD值的优化贿'c车报警温度汽轮机、凝汽器、循环水参数优化汽轮机低压缸排汽温度凝汽器背压所对应的排汽饱和温度

8、固定ITD值的优化塔型和IDCR迎面风速优化设计及满发气温确定选择基本设计优化方案设计优化水系统设备选型变工况计算经济性分析IDCR迎面风速图1温度关系曲线2软件特点和组成软件适用于不同类型的间冷系统，并与Excel软件连接，有效提升了其数据处理能力，极大地方便空气物性计算模块蒸汽与水物性模块排热量计算模块IDCRIDCR热力计算及校核模块IDCR空气动力

9、计算模块塔型优化模块水力计算及设备选型模块初年年了使用者。软件的开发基于塔外垂直周向布置的铝投运总传热系数计算模块阻力计算模块布置模块资行费管铝翅片I