冷却塔进风口加装导风板后的冷却性能比较与评价VIP免费

中国电力第42卷发电技术第42卷第10期2009年10月中国电力ELECTRICPOWERVol．42，No．10Oct.2009冷却塔进风口加装导风板后的冷却性能比较与评价戴振会，孙奉仲，王宏国，高明（山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061）摘要：针对冷却塔的冷却性能在很大程度上受外界侧风的影响，研究了冷却塔采用进风优化技术后冷却性能的变化。对某电厂300MW机组现场运行数据进行分析，对采用进风优化技术的冷却塔和未采用该技术的冷却塔的运行性能数据进行比较：在进风口安装导风板可削弱外界侧风的不利影响，均匀塔内通风，改善冷却塔的冷却性能。提出以温度变化相对量作为衡量和评价冷却塔在侧风下冷却性能新的技术指标，该指标也可应用于其他自然通风湿式冷却塔。关键词：导风板；侧风；技术改造；温度变化相对量中图分类号：TK264.1文献标识码：B文章编号：1004-9649（2009）10-0024-040引言自然通风逆流湿式冷却塔是火电厂冷端的主要设备之一，它的性能好坏直接影响到电厂的经济性和安全性［1］。由于工业的不断发展，能源的日益紧张，冷却塔的研究越来越受到人们的重视。在冷却塔的常规设计中，大多没有全面考虑外界侧风的影响，而在实际运行中，环境侧风对冷却塔的传热传质性能有较大影响。前人对侧风下干式塔的传热性能进行了深入研究［2-4］，但是外界侧风对湿式塔性能影响的研究还不够。文献［5-7］通过冷却塔热态模型试验台研究了侧风条件下冷却塔内的传热传质性能，包括塔内空气动力场、汽水温度场以及塔内漩涡随外界侧风的变化规律等，得出外界侧风破坏了塔内的均匀通风，恶化了冷却塔的传热传质性能。为了降低外界侧风的不利影响，可采用进风优化技术，在冷却塔底部进风口周围加装导风板。理论分析和数值计算，以及实验室实验均证明了采用此项技术的有效性、可行性。加装导风板后，形成多个曲面光滑翼型通道来整流侧风，可使侧风下冷却塔内的空气流场得到改善，增强了塔内的换热性能。该文以某厂为例，从现场实际运行数据来证实导风板对冷却塔冷却性能的改善。1工程简介实施冷却塔进风优化技术改造的某火电厂厂址地区气候属暖湿带半湿润大陆气候，年平均气温为13.5℃，以7月份最高，1月份最低。全年盛行西南风和东北风，风频分布随季节变化较大，春季以西南风频占优势，秋季以东北风频占优势。该厂7、8号机组的装机容量均为300MW，冷却塔的填料面积为6500m2，填料为塑料复合波淋水填料，均匀布置。7、8号塔的塔型完全相同，差别主要在于8号塔在7号塔的基础上进行了改造，即8号塔加装了导风板。根据电厂2001年度记录的该冷却塔进塔和出塔平均水温显示：在春秋季多风季节循环水温降在10～12℃，而在少风的季节可达到21℃，这充分说明了环境侧风对冷却塔的性能有很大影响。2改造前后的性能数据比较分析2.1改造前后冷却塔整体性能比较为了比较7号塔与采用进风优化的8号塔的运行状况，从机组DCS（分布式控制系统）数据库中挖掘了2台机组2006年的运行数据。从2006年运行的月平均值来看（8号机组2月份停运），7号塔和8号塔大致在相同的工况下运行，包括相同的负荷、循环水流量等，仅8号塔的进塔水温略高于7号塔。这保证了可以用冷却温差Δt来反映冷却塔的冷却效率和性能。由图1可知，8号塔的冷却温差几乎均大于7号塔，但是由于8号塔的进塔水温高于7号塔，还不能说明有导风板时冷却塔的冷却效果要好于无导风收稿日期：2009-03-06；修回日期：2009-04-20作者简介：戴振会（1986—），女，山东枣庄人，硕士研究生，从事火电厂热力设备安全经济与控制的研究。E-mail：dzh0724@yahoo.com.cn板的。为解决这个问题，定义8号塔温差与7号塔温差的差值为增幅Δt8-7，可以表示为下式：Δt8-7=Δt8-Δt7（1）从图2可看出，增幅受进塔水温影响，如果2个塔的性能和运行工况完全相同，在任一时刻，此增幅应为零。本工程中，不加导风板时增幅应为一条水平线。而图2中增幅变化比较明显，增幅最大约为5℃，该增幅就是加装导风板后的温度差增幅，增幅的变化实际上也是安装导风板带来的效益。图2还显示5—9月时，环境温度较高，进塔水温高，虽然冷却温差较低，冷却效果较冬季差，但是温差的增幅较大，也就...