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1000MW电站空冷岛蒸汽分布的研究

作　者: 吴伟龙
导　师: 李振中
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 动力工程及工程热物理
关键词: 直接空冷技术蒸汽分布压力损失最佳转速
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着我国逐步树立资源节约型社会的科学发展观，能源领域的发展可谓既充满机遇又充满挑战。电力行业作为以能源消耗为基础的产业，同时又是国民经济发展的命脉，解决好资源的合理利用问题是重中之重。发电厂直接空冷技术作为一项新兴的冷却技术，在我国50年间的研究和应用已经合理的解决了水、煤分布不均的问题。但是在实际运行当中，排汽管道结构和压力损失情况的复杂性会导致蒸汽流量分布不均的现象，不仅造成汽轮机背压的波动，而且使风机转速调节更加困难，所以空冷岛蒸汽分布不均的现象亟待解决。本文针对华电灵武2期1000MW直接空冷机组排汽管道建立模型，针对汽机最大连续出力(Turbine Maximum Continue Rate，TMCR)工况下模拟由分配母管至分配支管、水平分配管至各空冷单元以及单元中各翅片管的蒸汽分布情况，结合对排汽管道各处的压力损失计算，分析其分布不均的原因，提出改进措施，并计算风机转速与蒸汽流量的最佳配比。研究结果表明，蒸汽由分配母管流向五根分配支管的流量较为均匀，流量值与压力损失大小成反比；由于导流板、变径管以及凸槽等结构的影响使蒸汽不能够稳定流动，导致蒸汽由水平分配管向各个单元的分配过程中出现了较大差异；蒸汽由水平分配管道流入翅片管时由于凸槽的垂直衔接，形成涡流区，影响蒸汽流入翅片管并导致未凝蒸汽回流；本文提出的加装导流槽的方法，能够使蒸汽流动平稳，各翅片管入口流量合理；根据蒸汽流量模拟结果以及风机的出力情况，得到了单元风机的最佳转速，以达到节省风机能耗的目的，提高电厂运行的经济性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 直接空冷技术发展简介  9-10
  1.3 空冷岛蒸汽流动情况及工作原理  10-13
    1.3.1 空冷岛蒸汽流动过程  11-12
    1.3.2 空冷凝汽器工作原理  12-13
  1.4 国内外研究近况  13-15
    1.4.1 蒸汽分布模拟相关研究  13-15
    1.4.2 风机经济性运行相关研究  15
  1.5 论文主要内容及意义  15-17
第2章空冷岛蒸汽流量分布  17-35
  2.1 空冷岛几何模型  17-19
    2.1.1 蒸汽管道系统几何模型  17-18
    2.1.2 空冷凝汽器翅片管束几何模型  18-19
  2.2 数学模型  19-20
  2.3 空冷岛蒸汽流量分布模拟结果及分析  20-28
    2.3.1 蒸汽管道及空冷单元蒸汽流量分布  20-23
    2.3.2 空冷凝汽器各翅片管束入口流量分布  23-27
    2.3.3 蒸汽由管道进入翅片管的流量分布  27-28
  2.4 空冷凝汽器改进结构后出口流量模拟结果及分析  28-34
    2.4.1 增设导流槽  29-31
    2.4.2 导流槽运用到空冷凝汽器模型  31-33
    2.4.3 改进导流板角度  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章空冷岛压力损失对蒸汽分布的影响  35-51
  3.1 空冷岛压力分布  35-47
    3.1.1 汽轮机排汽压力  35-36
    3.1.2 蒸汽流动压力损失计算  36-47
  3.2 压力对蒸汽分布的影响  47-50
    3.2.1 压力对分配支管蒸汽分布的影响  47-48
    3.2.2 压力对各翅片管蒸汽分布的影响  48-50
  3.3 本章小结  50-51
第4章蒸汽分布与风机频率的最佳配比  51-58
  4.1 蒸汽完全凝结热量计算  51-55
    4.1.1 管内蒸汽的理论换热量  51-52
    4.1.2 管外空气的理论换热量  52-53
    4.1.3 理论计算结果  53-55
  4.2 风机频率最佳经济性计算  55-57
  4.3 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-64
致谢  64

1000MW电站空冷岛蒸汽分布的研究

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