采用蒸发式冷却器的间接空冷系统热经济性分析

发布时间：2019-11-10 11:03

【摘要】：间接空冷系统以其优异的节能节水性能,在我国北方等缺水地区的应用越来越广泛,但是高温和大风天气会降低闭式空冷塔的冷却能力,使机组背压升高。以某600 MW间接空冷机组为例,建立了间接空冷系统的热经济性分析的数学模型,总结了间接空冷机组背压的影响因素,揭示了循环水流量,空气温度和空冷散热器迎风面空气流速对机组背压的影响规律,结果表明:当迎风面风速为1.7 m/s,环境温度为31℃时,凝汽器压力会攀升到25 kPa,机组的经济性降低,安全性受到威胁。蒸发式冷却技术作为新兴的冷却技术,利用水的蒸发气化吸收热量,能极大的提高传热系数,是一种高效率低能耗的传热技术。建立蒸发式冷却器传热的计算模型,研究了环境空气湿度,空气流量,喷淋水流量以及所带热负荷对蒸发式冷却器工作性能的影响,得到以下结论:环境空气湿度的增加会提高出口水温但会降低耗水量,空气流量的增加会使蒸发式冷却器消耗的喷淋水量增加,并且出口水温也会随之降低,喷淋水流量的变化对出口水温及耗水量的影响较小,热负荷变动方面:热水入口水温增加,热水在蒸发式冷却器中的温降基本不变,但热水流量增加的情况下,热水在蒸发式冷却其中的温降会越来越小。高温和大风天气会影响空冷塔的散热性能,使汽轮机背压升高,采用蒸发式冷却器与闭式空冷塔并联运行,可以降低循环水温度,进而降低机组背压,提高机组的效益。建立了采用蒸发式冷却器的间接空冷系统热经济性分析的模型,针对某600MW汽轮机组,分析了蒸发式冷却器与闭式空冷塔间的热负荷匹配特性,揭示了当蒸发式冷却器热负荷改变时,汽轮机背压、系统耗水量和冷却系统耗功的变化规律。结果表明:在分流比(通过蒸发式冷却器的循环水占总循环水的比例)为0.21-0.31时,凝汽器入口冷却水温由54.4℃可降低至46.5℃,机组背压由25 kPa降低至17.3 kPa,发电标准煤耗率降低7.4 g/(kW·h)。
【图文】：

203.3 蒸发式冷却器的计算模型图3-3 蒸发式冷却器传热微元示意蒸发式冷却器内的传热过程是极为复杂的，既有传热过程又有传质过程，还有相变传热，简化模型，可将整个蒸发式冷却器视为一根冷却水管，，水管上部有冷却水从上往下喷淋，流经管束表面后进入蒸发器下部的蓄水池，再通过水泵抽取到顶部的喷淋装置中进行散发喷淋；空气从蒸发式冷却器的下部进风口进入，由下往上流动受热后携带蒸发的水蒸气从蒸发器顶部返回大气中。为方便计算，管束外的水膜可以视为将管束均匀覆盖，顶部出口的空气为饱和湿空气。在对蒸发式冷却器进行传热分析时，可以截取管上的一段微元控制体作为研究对象
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM621

【参考文献】

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本文编号：2558841