冷却水流径对于凝汽器性能影响的数值模拟分析
2014-11-06董建华董爱华
应用能源技术 2014年7期
关键词:凝汽器
董建华,武 君,董爱华
( 1.哈尔滨电气股份有限公司,哈尔滨 150090;2.哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司,哈尔滨 150090)
0 引 言
在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽器设备起着冷源的作用,其设计、制造和工作性能将直接影响整个发电厂运行的安全性和经济性。现代电站汽轮机一般配备双流程型凝汽器,管束排列分为上、下两部分,根据冷却水进水主要有上进下出和下进上出两种方式,近年来引进的欧美及日本机组多采用前者,而国产和前苏联的机组多采用后者[1-3]。
由于凝汽器的结构尺寸较大,壳侧汽/水混合物的流动和凝结换热现象复杂,目前国内主要采用美国HEI标准进行设计。对于双流程凝汽器,这种方法不能考虑冷却水进水方式等因素的影响[4]。
文中采用东芝公司开发的二维稳态数值模拟方法以及相应的自定义子程序,应用STAR-CD软件分别针对3种不同管束布置类型的凝汽器产品进行计算和分析,综合评估不同的冷却水流径对于凝汽器运行性能的影响[5]。
1 物理模型
文中选择N313(AT型)、N-324(向心型)以及N-341(帽型)3种管束布置类型的双流程凝汽器进行数值分析,物理模型包括凝汽器的蒸汽进口、喉部、管束区、空冷区、抽气口以及挡板和低加通道,忽略热阱部分。管束布置详如图1~图3所示,结构参数详见表1。

图1 AT型管束布置图

图2 向心型管束布置图

图3 帽形管束布置

表1 凝汽器管束主要参数
为了模拟凝汽器壳侧蒸汽复杂的流动、换热过程,文中选取垂直于凝汽器管束轴向的平面进行二维稳态计算,不考虑冷却水沿轴向的温度变化。……
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