大型自然通風冷卻塔冬季水損及相關問題研究.pdf

1、大型自然通風冷卻塔以其較優(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，冷卻塔進風口結冰導致調節(jié)風門失效，凝汽器真空度過高等，由此引起巨大的經濟損失或者影響機組安全性。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自然通風冷卻塔在一機一塔模式和并塔模式且冷卻負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。結果表明，當一機一塔模式運行時，環(huán)境溫度對于蒸發(fā)水損的影響顯著，在基準循環(huán)水量上下20％的范圍內，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??；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)律與一機一塔模式運行時類似，在相同條件下，與一機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及控制凝汽器真空度有利。
　　 其次，設計了一種冷卻塔改

3、造方案，該方案在自然通風冷卻塔(原塔)進風口處添加一個空氣預熱器，預熱進塔空氣，分擔冷卻負荷，原塔變?yōu)楦蓾駨秃纤?。建立了相應的水損計算模型，計算了旁通比對干濕復合塔水損的影響，結果表明，與原塔相比，干濕復合塔進塔風量明顯減少，在某些環(huán)境溫度下，進塔風溫明顯提高，水損在某些環(huán)境溫度范圍內可得到有效控制(少于原塔)，驗證了在適當的旁通比范圍內本改造方案可實現(xiàn)防凍結、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冷卻塔

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

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，分析了自然通風冷卻塔在一機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。結果表明，對原塔而言，一機一塔模式運行且冷卻負荷一定時，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)律與一機一塔模式運行時類似，但凝汽