相关文章

电站间冷系统空冷散热器翅片管束流动传热性能的数值研究

来源网址:https://www.mayata.cn/

电站间冷系统空冷散热器翅片管束流动传热性能的数值研究

空冷散热器为电站间接空冷系统的主要设备,研究空冷散热器翅片管束的流动传热特性,对于电站间冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。对间接空冷系统空冷散热器常用翅片管束流动传热性能进行了数值模拟研究,通过计算获得了空冷散热器冷却空气流动阻力和平均对流换热系数随迎面风速的变化规律,拟合得到了摩擦因子与努赛尔特数随雷诺数的变化关系。利用对流换热的综合性能评价标准(performance evaluation criteria,PEC),即Nu/f1/3,对6种翅片管束的流动传热性能进行了比较。结果表明,随迎面风速增加,空气对流换热增强,压降增加,翅片管的对流换热系数随之升高,摩擦因子降低,但是换热系数的增加幅度小于压降的增加幅度。Forgo型翅片管束综合流动传热性能优于椭圆型管束。本文研究结果为电站间冷系统空冷散热器的选型和优化设计提供了一定的理论依据。

间接空冷系统广泛应用于富煤缺水地区的火力发电机组,由喷射式或表面式凝汽器、空冷散热器和自然通风空冷塔构成。来自凝汽器的循环水,在空冷散热器内被空气冷却,然后返回凝汽器冷却汽轮机排汽。空冷散热器管外冷却空气,受自然通风冷却塔内外空气密度差产生的浮升力驱动而流动,实现冷却空气和循环水的热量交换。鉴于空气和水传热能力的显著差异,间接空冷系统空冷散热器通常采用翅片管束结构,主要有钢制椭圆管型翅片管和铝制圆管型翅片管。椭圆管型翅片管又分为椭圆钢管套矩形钢翅片和椭圆钢管绕椭圆形钢翅片两类;圆管型翅片管主要型式为福哥(Forgo)型,即圆形铝管套大矩形翅片,目前包括第五代海勒福哥(Heller-Forgo)T60型6排管和第六代福哥型4排管。针对各种形式翅片管外空气流动传热特性,已有很多研究成果。Kim等[1]对22种平翅片管换热器在不同翅片间距、管排数和排列方式下的换热特性进行了研究。He等[2]从场协同的角度对平翅片管的数值模拟结果进行了分析,发现Re和翅片参数(翅片间距、管排数、横向及纵向间距)对翅片管换热性能的影响可用场协同原理解释。