火電機組汽輪機房通風數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、近年來火電機組的發(fā)展面臨著來自國家、社會和行業(yè)等多個層面上的壓力，共同決定了火電機組需采取更豐富的節(jié)能減排措施、營造更舒適的運行工作環(huán)境，而汽輪機房作為建筑節(jié)能重要區(qū)域和人員工作主要場所，易出現(xiàn)局部高溫、流通不暢、能量損失等問題，因此其內(nèi)部設備散熱特性和通風規(guī)律值得重點研究。眾多學者采用了多種方法對汽輪機房通風設計及運行狀況進行了計算分析并提出相應改進意見，但大部分優(yōu)化措施較為籠統(tǒng)。本文采用實地測量和數(shù)值模擬相結合的方法分析改進了汽輪機

2、房設備散熱和通風效果，對人員活動密集的各層B排區(qū)域進行了重點研究，并引入新型可控弱氣流通風方式，確定了最佳通風位置、角度、速率等參數(shù)，為其工程實際應用提供參考依據(jù)。
　　本文對我國三片典型氣候區(qū)域（夏熱冬冷、嚴寒、寒冷）的三所電廠（句容、長春、石河子）汽輪機房進行了現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，通過自行編寫的軟件對設備散熱量進行了計算，統(tǒng)計結果表明三所電廠汽輪機組的散熱量均占汽輪機房內(nèi)總散熱量最大值，約60％左右;長春電廠熱力管道散熱量和石河子電

3、廠凝汽器散熱量相對較大;三所電廠運轉層及以上的散熱量占汽輪機房內(nèi)總散熱量的64.9％～78.0％，應相應增大運轉層通風量;長春電廠夾層散熱量比例較大，石河子電廠底層和夾層凝汽器周圍出現(xiàn)熱量堆積;各電廠設備輻射散熱量占汽輪機房內(nèi)總散熱量的60.3％～71.2％，設備主要以熱輻射形式向外界散熱，應從控制輻射散熱方面著手以減少設備散熱量。
　　對句容電廠汽輪機房進行模擬后發(fā)現(xiàn)底層和運轉層B排附近存在高溫流動死區(qū)，分別采用開啟格柵、開啟運

4、轉層窗戶和增開輔助排風口三種改進措施，發(fā)現(xiàn)在底層和夾層高溫區(qū)域上方開啟格柵能較好解決底層高溫問題;開啟運轉層窗戶和輔助排風口對運轉層降溫效果較好，但開啟窗戶會產(chǎn)生短路氣流使得底層溫度略有升高;增開輔助排風口可以更好緩解運轉層B排溫度過高現(xiàn)象。夏季炎熱時采用新型通風方式，底層通風速率取1.5m/s，通風角度取20°，運轉層通風速率取2.5m/s可以同時滿足設計和節(jié)能要求。
　　對長春電廠汽輪機房進行模擬后發(fā)現(xiàn)夾層內(nèi)溫度過高、流通性不

5、強，底層A排側門附近存在局部低溫區(qū)域，在底層和夾層高溫區(qū)域上方開啟通風格柵可以改善底層速度場，加強空氣擾動，并使得夾層溫度下降，溫度梯度有所緩和;引入新型通風方式將夾層熱空氣抽吸到底層可以增大底層進風量，在底層凝汽器西側形成渦旋，有效卷吸了附近空氣從而更好地帶走附近熱量，大大降低夾層溫度的同時提升底層冷風滲透處的空氣溫度，防止低溫結露，綜合考慮節(jié)能和改進效果，2m/s的通風速率最合適。
　　對石河子電廠汽輪機房進行模擬后發(fā)現(xiàn)其僅在