直接空冷机组地下进风方式数值模拟.pdf

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1、第56卷第4期汽轮机技术V0I_56No．42014年8月TURBINETECHNOL0GYAug．2014直接空冷机组地下进风方式数值模拟周兰欣，齐阳阳，吴红杰，王拮(华北电力大学能源动力与机械工程学院，保定071003)摘要：直接空冷机组的运行受到环境因素影响很大，热风回流和“倒灌”及凝汽器真空低的问题非常突出，提出了采用地下通道进风的冷却方式，利用CFD数值模拟Fluent软件针对某600MW机组空冷岛外部流场进行了数值模拟，发现大风条件下空冷平台下面的进风室空气流场稳定，外部流场没有出现回流倒灌现象；换热效率平均提高24．4％，凝汽器压力平均降低15kPa。关键词：地

2、下进风；空气流场；数值模拟；换热效率；凝汽器压力分类号：TK264文献标识码：A文章编号：1001．5884(2014)04-0285-04NumericalSimulationofUndergroundInletDirectAirCoolingUnitZHOULan—xin，QIYang-yang，WUHong-jie，WANGZhe(KeyLaboratoryofMinistryofEducationofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment，Baoding071003，China)Abstract：Dire

3、ctaircoolingunitFunbyenvironmentalfactors．hotairre~owand”intrusion”andtheproblemoflowcondenservacuumisveryprominent，wetentativelyproceedstomakingnumericalsimulationresearchonexternalflowfieldofundergroundpassageinletdirectair-cooledislandbyusingCFDsoftwareFluent．Foundthatthehotairre—circula

4、tionandairinverseflowphenomenoncompletelydisappeared，theairflowfieldoftheair—cooledbottomisstable．Takingthe600MWdirectair—cooledunitintoconsideration，thetotalheatexchangeefficiencyoftheair-cooledplatformwasenhancedby24．4％andthecondenserpressurereducedby15kPa．Keywords：undergroundpassageinlet

5、；airflowfield；numericalsimulation；heatexchangeeficiency；condenserpressure0前言直接空冷机组是利用环境空气冷却汽轮机排汽的，当环境风速稍大时，容易造成空冷凝汽器的一些空冷单元出现热风回流和“倒灌”现象，从而导致其传热恶化，汽轮机排汽压力过高。本文提出采用地下通道进风方式，利用流体力学计算软件，对其进行数值研究，分析不同环境因素条件下对换图1地下通道进风示意图热效率及凝汽器压力的影响。1模型的建立及计算方法1．1几何模型的建立及网格划分以某600MW直接空冷凝汽器为例，采用地下通道进风方式设计思路如图1，物

6、理模型如图2，整个空冷凝汽器由7×8个空冷单元组成，上挡风墙高度为10m，空冷平台下沿距地面8m，16根钢筋水泥支柱直径均为4m。根据计算得到的3个地下通道长为lO0m，横截面积均为60m×30m，地下风室图2地下通道进风直接空冷机组几何模型为100m×90m×30m。锅炉房为60m×35m×90m；汽机房为减少网格数量，采用分块划分方法，用结构化和非结构化网60m×35m×35m。整个计算区域为600m×6Om×2Om。格进行划分，如图3所示。通过采用不同的网格划分，检验到田出软往生成扭应的几何模型及计算网格。为了网格无关性。收稿日期：2013—12-l8作者简介：周兰欣(

7、1956)，男，教授，研究方向为直接空冷机组节能研究。288汽轮机技术第56卷m／s一12m／s情况下，如图l5一图20，地上进风的通风量急剧下降，“倒灌”成为影响通风量和换热效率的主导因素，而*地下通道进风／地下进风方式依然平稳，没有上述情况发生。§一45m标向／R基／X~----X5两种进风方式凝汽器换热效率比较蛳舯加如加加05．1风机风量的变化0357912在全年的主导风向下(如图4)，两种不同进风方式的通环境风速v／(m／s)风量如图21所示。图23两种进风方式下凝汽器压力的比较(Q=591MW