火電廠直接空冷平臺的數值模擬.pdf

1、電站直接空冷技術是一種節(jié)水、環(huán)保的發(fā)電技術，可實現對水資源的循環(huán)利用，在我國富煤缺水的北方地區(qū)具有廣闊的應用前景。由于空冷機組以空氣為冷卻介質，受季節(jié)及晝夜變化的影響，空冷汽輪機的背壓隨環(huán)境氣溫的變化而變化。因此，掌握整個凝汽器內空氣側的流場特性及規(guī)律對凝汽器的設計和優(yōu)化至關重要。 空冷凝汽器冷卻單元的流場計算中普遍采用的方法是將風機和A型框架分開計算或者將風機視為無限薄平面進行集總參數化處理。這兩種方法都存在不足，第一種方法計

2、算時邊界條件難以給定，而第二種方法的計算誤差較大。在此基礎上，本文提出將轉動部件風機和非轉動部件A型框架進行耦合計算的方法對單個冷卻單元進行整體分析。 本文的主要工作為： 1)針對空冷風機葉片沿展向載荷分布不合理的問題，采用五次方流型設計空冷風機葉片，并用CFD商業(yè)軟件NUMECA對風機內部流場進行數值模擬； 2)采用凍結轉子方法將風機和A型框架進行耦合計算； 3)分析風機轉速變化時凝汽器冷卻單元內空氣側

3、流場的變化，并將計算結果與將風機簡化為集總參數對象的方法進行了比較。 計算結果表明，在進行風機葉片設計時，采用五次方流型設計空冷風機不僅可以改善葉片根部的扭曲度，而且能取得較佳的氣動性能效率，其效率要比等α流型的風機效率高10％左右。因此，采用五次方流型設計的空冷風機具有明顯的節(jié)能效果。 整機耦合計算是對凝汽器冷卻單元空氣側流場的完全模擬，能充分反映空冷風機和A型框架之間的耦合關系。通過計算得到了風機在不同轉速時空冷單元