大型自然通風(fēng)冷卻塔冬季水損及相關(guān)問題研究.pdf

1、大型自然通風(fēng)冷卻塔以其較優(yōu)越的冷卻性能，廣泛用于電站循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中。冷卻塔在冬季運行時會出現(xiàn)很多問題，例如冷卻塔水損大，冷卻塔進(jìn)風(fēng)口結(jié)冰導(dǎo)致調(diào)節(jié)風(fēng)門失效，凝汽器真空度過高等，由此引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失或者影響機(jī)組安全性。所以研究冬季冷卻塔水損等問題具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要研究工作如下：
　　 首先，基于Merkel焓差法模型，分別計算了某3500m2自然通風(fēng)冷卻塔在一機(jī)一塔模式和并塔模式且冷卻負(fù)荷給定時的冬季水損特性，分析了環(huán)

2、境溫度、相對濕度、循環(huán)水量等因素對水損的影響。結(jié)果表明，當(dāng)一機(jī)一塔模式運行時，環(huán)境溫度對于蒸發(fā)水損的影響顯著，在基準(zhǔn)循環(huán)水量上下20％的范圍內(nèi)，循環(huán)水量對于蒸發(fā)水損的影響較小，相對濕度對于水損的影響很小；對于并塔模式，環(huán)境溫度、相對濕度、循環(huán)水量等因素對水損的影響規(guī)律與一機(jī)一塔模式運行時類似，在相同條件下，與一機(jī)一塔模式相比并塔模式水損增加25％左右，但并塔模式運行對防凍結(jié)及控制凝汽器真空度有利。
　　 其次，設(shè)計了一種冷卻塔改

3、造方案，該方案在自然通風(fēng)冷卻塔(原塔)進(jìn)風(fēng)口處添加一個空氣預(yù)熱器，預(yù)熱進(jìn)塔空氣，分擔(dān)冷卻負(fù)荷，原塔變?yōu)楦蓾駨?fù)合塔。建立了相應(yīng)的水損計算模型，計算了旁通比對干濕復(fù)合塔水損的影響，結(jié)果表明，與原塔相比，干濕復(fù)合塔進(jìn)塔風(fēng)量明顯減少，在某些環(huán)境溫度下，進(jìn)塔風(fēng)溫明顯提高，水損在某些環(huán)境溫度范圍內(nèi)可得到有效控制(少于原塔)，驗證了在適當(dāng)?shù)呐酝ū确秶鷥?nèi)本改造方案可實現(xiàn)防凍結(jié)、控制凝汽器真空度和水損的目的。
　　 再次，分別建立了自然通風(fēng)冷卻塔

4、及干濕復(fù)合塔水損三維數(shù)值模型，計算分析了某3500m2自然通風(fēng)冷卻塔及干濕復(fù)合塔的冬季水損特性。結(jié)果表明，無側(cè)風(fēng)且給定冷卻負(fù)荷時，原塔水損隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律與一維結(jié)果一致；在保證進(jìn)塔水溫不變的條件下，側(cè)風(fēng)對自然通風(fēng)冷卻塔塔內(nèi)換熱有明顯影響，冷卻負(fù)荷和水損隨側(cè)風(fēng)的增大顯著地減少；無側(cè)風(fēng)且保證進(jìn)塔水溫不變時，在一定的旁通比范圍內(nèi)，干濕復(fù)合塔的水損較原塔明顯減??；有側(cè)風(fēng)且保證進(jìn)塔水溫不變時，干濕復(fù)合塔水損隨側(cè)風(fēng)的增大而明顯減小。
　　

5、 最后，綜合考慮凝汽器和冷卻塔對凝汽器真空度的影響，建立了冷卻塔與凝汽器的耦合計算模型，分析了自然通風(fēng)冷卻塔在一機(jī)一塔和并塔運行工況下，環(huán)境溫度、循環(huán)水量等因素對于凝汽器真空度的影響。結(jié)果表明，對原塔而言，一機(jī)一塔模式運行且冷卻負(fù)荷一定時，凝汽壓力隨環(huán)境溫度的升高而明顯升高，循環(huán)水量的增加會降低凝汽壓力，相對濕度對于凝汽壓力的影響較小，并塔模式運行且冷卻負(fù)荷一定時，凝汽壓力隨環(huán)境溫度及循環(huán)水量的變化規(guī)律與一機(jī)一塔模式運行時類似，但凝汽