蓄热层形状对太阳能增效空冷塔换热性能的影响研究
2021-01-08何锁盈张治愚闫明暄刘严雪
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年4期
何锁盈,王 蕊,张治愚,闫明暄,刘严雪,高 明
(山东大学能源与动力工程学院,济南 250061)
冷却塔是热力发电厂重要的冷端设备,其性能好坏直接影响电厂的循环热效率。冷却塔按照空气和水的接触方式,可分为空冷塔、水冷塔和干湿混合冷却塔[1].自然通风空冷塔是一种典型的空冷塔,与机械通风塔相比初投资较高,与水冷塔相比换热性能较差.自然通风空冷塔利用自然浮升力驱动塔内空气流动,其运行不需要风机,无风机的电耗,且几乎无水损耗,近年来在干旱地区越来越受重视[2].但是自然通风空冷塔基于空气与换热器内循环热水的对流换热进行散热,与水冷塔的蒸发相变散热相比,换热性能差,特别是夏季高温季节,其冷却能力非常低.为此,国内外研究人员进行了很多探索,如蒸发预冷进风[3]、直接喷淋散热器[4]、太阳能辅助增效[5]等.
太阳能增效空冷塔的塔体设计为双曲线结构[6-7].太阳能增效空冷塔的核心部件是太阳能集热装置,主要包括集热棚、地面蓄热层、翅片管换热器,翅片管换热器垂直布置在太阳能集热装置的外沿,太阳能透过集热棚(玻璃)被地面蓄热层吸收,地面蓄热层被加热.太阳能增效空冷塔的运行原理为,环境空气首先流经空冷塔入口处的翅片管换热器,与翅片管换热器内的循环水换热,空气被加热而循环水被冷却,热空气进入太阳能集热装置进一步被地面蓄热层加热;地面蓄热层的加热,增大了空冷塔……
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