1000MW直接空冷机组风机运行研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂຫໍສະໝຸດ Baidu ｖＣｎ
ｆ２１
式 中 ，Ｋ为总传热系数 ，Ｗ／（ｍ ·Ｋ）；Ｆ为 总传 热面积 ，ｍ 。
端系统 的综合 指标 ，其大小直接 影响机组 的经济性 。排汽压
空 冷凝 汽 器 的总 热 阻 为 ：
力是 由机组热 负荷 、凝 汽 器人 口空气 温 度 以及 风机 风 量决 定 ，在前两者一定 的条件下 ，排汽压力 完全 由风 机风量决 定。
第 ５４卷 第 １期 ２０１２年 ２月
汽 轮 机 技 术
ＴＵＲＢＩＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．５４ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１２
１ ０００ＭＷ 直 接 空 冷 机 组 风机 运 行 研 究
韩 中合 ，郑庆 宇 ，王 智
（华北 电 力大 学 电站设 备状 态监 测 与控制 教 育部 重 点 实验 室，保 定 ０７１００３）
（Ｆ。＋ ：）／ 为肋 面效率 。 倾 角为 的散热器管 内凝结放 热系数 Ｊ：
ｓ【 ］
（４）
当蒸汽在管 内的流速 较小 时 ，液膜 上部 为层流 ，下 部为
紊 流 ，Ｋｉｒｋｂｒｉｄｅ采用 区域加 权平 均 ，得 出沿着 整个 液膜 高度
：
＋ 上 上 ＋ 上 上 —
ＫＦ Ｏｌ Ｆ 。 ｓｆ Ｆ 。 Ａ Ｆ ’ Ｏ／ｏ 叼０Ｆｏ
通过对凝汽器 压力的分析可得 出机组 的风机功 耗 ，从 而判 断 出机组 的运 行状况并做 出相应 的调 整。因此 ，有必要 对风机 进行研究 ，使其达到经济上 的最优化 。
直 接空冷 机组 冷端 系统换热 是蒸汽 与空气 之 间在换热 器 内部 的 热交 换 ，一 般 采 用 田一Ⅳ 法 分 析 其 变 工 况 特 性 。一 。
根据传 热理论 ，直接空冷 系统空冷凝汽器散热量为 ： Ｑ ＝ Ｄｏ（ｈ 一ｈ ） ＝ ３ ６００Ａｖｒｐ。ｃ。 （ｔ。ｌ—ｔ。） （１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ １ ０００ＭＷ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ．ｎ — ＮＴＵ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｉｐｅ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｆｏｒ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ，ａ ｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆａｎ ａｉｒ ｆｌｏｗ． Ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｉｒ ｆ ｌｏｗ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｄｕｒ ｉｎｇ ｆ ａｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｕｎｉｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｆａｎ ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ ｉｎ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｍ ａｙ ａｌｌ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆ ｏ ｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃａｌｌｙ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ；ｆａｎｓ；ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ；１ ０００Ｍ Ｗ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ １ ０００ＭＷ Ａｉｒ Ｃｏｏｌｉｎ￣Ｕｎｉｔｓ
ＨＡＮ Ｚｈｏｎｇ—ｈｅ，ＺＨＥＮＧ Ｑｉｎｇ－ｙｕ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒ ｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｎｏａｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７ １００３，Ｃｌｉｉｎａ）
摘要 ：针对某 １ ０００ＭＷ 直 接空冷机组 ，基 于 竹一Ⅳ 法 ，建立 了直接空冷机组 变工况数学 模型 。通过 考虑排 汽管道 压降及机组对 环境 散热量等因素 ，得 到机组 凝汽器压力 与风机 风量 间关 系 曲线 ，分析 了在一定凝 汽器 压力下 风机 运行所需风量 和风 机运 行频率对机组的影响 ，为空冷机组 的经济运行提 供参 考。 关 键 词 ：直 接 空 冷 ：风 机 ；变 工 况 ；１ ０００ＭＷ 分 类 号 ：ＴＭ６２１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００１．５８８４（２０１２）Ｏ１－００４５－０３
式 中 ，Ｑ为空 冷凝 汽 器 的散 热量 ，Ｊ／ｈ；Ｄ 为 汽轮 机排 汽 量 ， ｋ＃ ｓ；＾。为 汽 轮 机 的排 汽 比焓 ，Ｊ／ｋｇ；ｈ 为 凝 结 水 比焓 ，Ｊ／ｋｇ；
为冷热 空气 平均密度 ，ｋｇ／ｍ ； 为空冷凝 汽器 的迎风面风
婆！ ！ 窒 鲞 塑 面面积，ｍ。；Ｃ 为空气的比
上 —
＋
（‘ ３）
式 中 ， 、８ 分别 为翅 片管外 、内污垢 热 阻 ，（ｍ Ｋ）／Ｗ；Ｆ０、
１ 直接 空冷机组冷端系统 数学模 型
Ｆ 分别为换热器外 、内换热面积 ，ｍ ；６ 为换 热器 的壁 厚 ，ｍ； ＝ （ —Ｆ ）／Ｉｎ（Ｆ２／Ｆ ）为管壁 对数平均 表面积 ，ｍ ； 。＝
热容 ，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）；叼 ＝１一ｅ 州 为蒸汽 的凝结 效率 ¨－３ ３；￡。ｌ
０ 前 言
为凝 汽器人 口蒸汽温度 ，ｃｃ；ｆ。为环境温度 ，℃。
直接空冷 机组冷 端 的主要参数 是通 过对机 组额定 工况 下各参 数进 行优化 分析得 到 的。凝汽器 排 汽压力 是判 断冷
ＮＴＵ：旦
ｆ２１
式 中 ，Ｋ为总传热系数 ，Ｗ／（ｍ ·Ｋ）；Ｆ为 总传 热面积 ，ｍ 。
端系统 的综合 指标 ，其大小直接 影响机组 的经济性 。排汽压
空 冷凝 汽 器 的总 热 阻 为 ：
力是 由机组热 负荷 、凝 汽 器人 口空气 温 度 以及 风机 风 量决 定 ，在前两者一定 的条件下 ，排汽压力 完全 由风 机风量决 定。
第 ５４卷 第 １期 ２０１２年 ２月
汽 轮 机 技 术
ＴＵＲＢＩＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．５４ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１２
１ ０００ＭＷ 直 接 空 冷 机 组 风机 运 行 研 究
韩 中合 ，郑庆 宇 ，王 智
（华北 电 力大 学 电站设 备状 态监 测 与控制 教 育部 重 点 实验 室，保 定 ０７１００３）
（Ｆ。＋ ：）／ 为肋 面效率 。 倾 角为 的散热器管 内凝结放 热系数 Ｊ：
ｓ【 ］
（４）
当蒸汽在管 内的流速 较小 时 ，液膜 上部 为层流 ，下 部为
紊 流 ，Ｋｉｒｋｂｒｉｄｅ采用 区域加 权平 均 ，得 出沿着 整个 液膜 高度
：
＋ 上 上 ＋ 上 上 —
ＫＦ Ｏｌ Ｆ 。 ｓｆ Ｆ 。 Ａ Ｆ ’ Ｏ／ｏ 叼０Ｆｏ
通过对凝汽器 压力的分析可得 出机组 的风机功 耗 ，从 而判 断 出机组 的运 行状况并做 出相应 的调 整。因此 ，有必要 对风机 进行研究 ，使其达到经济上 的最优化 。
直 接空冷 机组 冷端 系统换热 是蒸汽 与空气 之 间在换热 器 内部 的 热交 换 ，一 般 采 用 田一Ⅳ 法 分 析 其 变 工 况 特 性 。一 。
根据传 热理论 ，直接空冷 系统空冷凝汽器散热量为 ： Ｑ ＝ Ｄｏ（ｈ 一ｈ ） ＝ ３ ６００Ａｖｒｐ。ｃ。 （ｔ。ｌ—ｔ。） （１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ １ ０００ＭＷ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ．ｎ — ＮＴＵ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｉｐｅ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｆｏｒ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ，ａ ｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆａｎ ａｉｒ ｆｌｏｗ． Ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｉｒ ｆ ｌｏｗ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｄｕｒ ｉｎｇ ｆ ａｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｕｎｉｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｆａｎ ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ ｉｎ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｍ ａｙ ａｌｌ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆ ｏ ｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｄ ｕｎｉｔｓ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃａｌｌｙ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ；ｆａｎｓ；ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ；１ ０００Ｍ Ｗ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ １ ０００ＭＷ Ａｉｒ Ｃｏｏｌｉｎ￣Ｕｎｉｔｓ
ＨＡＮ Ｚｈｏｎｇ—ｈｅ，ＺＨＥＮＧ Ｑｉｎｇ－ｙｕ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒ ｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｎｏａｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７ １００３，Ｃｌｉｉｎａ）
摘要 ：针对某 １ ０００ＭＷ 直 接空冷机组 ，基 于 竹一Ⅳ 法 ，建立 了直接空冷机组 变工况数学 模型 。通过 考虑排 汽管道 压降及机组对 环境 散热量等因素 ，得 到机组 凝汽器压力 与风机 风量 间关 系 曲线 ，分析 了在一定凝 汽器 压力下 风机 运行所需风量 和风 机运 行频率对机组的影响 ，为空冷机组 的经济运行提 供参 考。 关 键 词 ：直 接 空 冷 ：风 机 ；变 工 况 ；１ ０００ＭＷ 分 类 号 ：ＴＭ６２１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００１．５８８４（２０１２）Ｏ１－００４５－０３
式 中 ，Ｑ为空 冷凝 汽 器 的散 热量 ，Ｊ／ｈ；Ｄ 为 汽轮 机排 汽 量 ， ｋ＃ ｓ；＾。为 汽 轮 机 的排 汽 比焓 ，Ｊ／ｋｇ；ｈ 为 凝 结 水 比焓 ，Ｊ／ｋｇ；
为冷热 空气 平均密度 ，ｋｇ／ｍ ； 为空冷凝 汽器 的迎风面风
婆！ ！ 窒 鲞 塑 面面积，ｍ。；Ｃ 为空气的比
上 —
＋
（‘ ３）
式 中 ， 、８ 分别 为翅 片管外 、内污垢 热 阻 ，（ｍ Ｋ）／Ｗ；Ｆ０、
１ 直接 空冷机组冷端系统 数学模 型
Ｆ 分别为换热器外 、内换热面积 ，ｍ ；６ 为换 热器 的壁 厚 ，ｍ； ＝ （ —Ｆ ）／Ｉｎ（Ｆ２／Ｆ ）为管壁 对数平均 表面积 ，ｍ ； 。＝
热容 ，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）；叼 ＝１一ｅ 州 为蒸汽 的凝结 效率 ¨－３ ３；￡。ｌ
０ 前 言
为凝 汽器人 口蒸汽温度 ，ｃｃ；ｆ。为环境温度 ，℃。
直接空冷 机组冷 端 的主要参数 是通 过对机 组额定 工况 下各参 数进 行优化 分析得 到 的。凝汽器 排 汽压力 是判 断冷
ＮＴＵ：旦