火電廠直接空冷平臺(tái)的數(shù)值模擬.pdf

1、電站直接空冷技術(shù)是一種節(jié)水、環(huán)保的發(fā)電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的循環(huán)利用，在我國(guó)富煤缺水的北方地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。由于空冷機(jī)組以空氣為冷卻介質(zhì)，受季節(jié)及晝夜變化的影響，空冷汽輪機(jī)的背壓隨環(huán)境氣溫的變化而變化。因此，掌握整個(gè)凝汽器內(nèi)空氣側(cè)的流場(chǎng)特性及規(guī)律對(duì)凝汽器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化至關(guān)重要。 空冷凝汽器冷卻單元的流場(chǎng)計(jì)算中普遍采用的方法是將風(fēng)機(jī)和A型框架分開(kāi)計(jì)算或者將風(fēng)機(jī)視為無(wú)限薄平面進(jìn)行集總參數(shù)化處理。這兩種方法都存在不足，第一種方法計(jì)

2、算時(shí)邊界條件難以給定，而第二種方法的計(jì)算誤差較大。在此基礎(chǔ)上，本文提出將轉(zhuǎn)動(dòng)部件風(fēng)機(jī)和非轉(zhuǎn)動(dòng)部件A型框架進(jìn)行耦合計(jì)算的方法對(duì)單個(gè)冷卻單元進(jìn)行整體分析。 本文的主要工作為： 1)針對(duì)空冷風(fēng)機(jī)葉片沿展向載荷分布不合理的問(wèn)題，采用五次方流型設(shè)計(jì)空冷風(fēng)機(jī)葉片，并用CFD商業(yè)軟件NUMECA對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬； 2)采用凍結(jié)轉(zhuǎn)子方法將風(fēng)機(jī)和A型框架進(jìn)行耦合計(jì)算； 3)分析風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)凝汽器冷卻單元內(nèi)空氣側(cè)

3、流場(chǎng)的變化，并將計(jì)算結(jié)果與將風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)化為集總參數(shù)對(duì)象的方法進(jìn)行了比較。 計(jì)算結(jié)果表明，在進(jìn)行風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)時(shí)，采用五次方流型設(shè)計(jì)空冷風(fēng)機(jī)不僅可以改善葉片根部的扭曲度，而且能取得較佳的氣動(dòng)性能效率，其效率要比等α流型的風(fēng)機(jī)效率高10％左右。因此，采用五次方流型設(shè)計(jì)的空冷風(fēng)機(jī)具有明顯的節(jié)能效果。 整機(jī)耦合計(jì)算是對(duì)凝汽器冷卻單元空氣側(cè)流場(chǎng)的完全模擬，能充分反映空冷風(fēng)機(jī)和A型框架之間的耦合關(guān)系。通過(guò)計(jì)算得到了風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)空冷單元