直接空冷机组空冷单元喷雾增湿系统结构研究

论文摘要

直接空冷机组在夏季高温季节出力受阻是同类电厂普遍存在的问题。实际运行表明,在空冷单元内加装喷雾增湿装置能很好的降低机组背压,人们对直接空冷机组加装喷雾增湿装置的研究也在不断的深入,然而喷雾增湿系统结构的变化对喷雾效果的影响尚未进行数值模拟。文章在结合两相流场流动情况及传热传质理论,对直接空冷机组空冷单元内加装喷雾增湿系统进行三维数值模拟,实现对空冷单元内的空气的温度场真实再现,为直接空冷机组空冷单元内加装喷雾增湿装置及喷雾系统的设计提供理论依据。在综合两相流,传热传质理论并结合运行实际,建立具有实际意义的直接空冷单元喷雾增湿系统的三维数学模型,包括气体流动、两相流动和喷嘴雾化模型。其中气体流动可使用标准k ?ε双方程模型,两相流动使用离散相模型,喷嘴雾化模型使用压力-旋流喷嘴模型。建立直接空冷单元的物理及网格模型,并考虑了气液两相流间相互作用及传热传质对颗粒运动轨迹的影响,采用数值计算的方法对直接空冷机组空冷单元内热风温度场及流场进行数值模拟。分析了喷嘴的布置方式、喷嘴孔径、喷雾压力及喷雾方向等对凝汽器压力的影响,不断的优化喷嘴布置方式,试图找到对喷雾增湿效果较好的布置方式及喷嘴参数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 气液两相流数值模拟国内外研究现状
• 1.3 论文主要内容
• 第2章 喷雾增湿简介
• 2.1 喷雾增湿系统的组成
• 2.2 喷雾增湿系统的工作机理
• 2.3 对雾化喷嘴及水质的要求
• 2.4 影响喷雾增湿效果的因素
• 2.5 本章小结
• 第3章 喷雾增湿FULENT 数值模拟基础
• 3.1 离散相模型
• 3.1.1 雾滴轨道数学模型
• 3.1.2 离散相（水滴）控制方程
• 3.1.3 离散相初始条件与边界条件
• 3.2 湍流模型
• 3.3 压力—旋流雾化喷嘴模型
• 3.4 凝汽器压力计算方法
• 3.4.1 排汽压力
• 3.4.2 风温变化
• 3.4.3 凝汽器压力的计算
• 3.5 本章小结
• 第4章 空冷凝汽器喷雾增湿三维数值模拟
• 4.1 喷雾增湿物理模型的建立
• 4.1.1 直接空冷机组空冷单元的实体尺寸及简化
• 4.1.2 模型中边界条件的设置
• 4.2 喷雾增湿数学模型的建立
• 4.2.1 连续相模型的建立
• 4.2.2 离散相设置
• 4.3 喷雾增湿系统数值模拟
• 4.3.1 喷嘴布置方式对喷雾增湿效果的影响
• 4.3.2 喷雾方向对喷雾增湿效果的影响
• 4.3.3 喷嘴孔径及喷雾压力对喷雾增湿效果的影响
• 4.3.4 雾滴蒸发情况分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 喷雾增湿系统结构优化
• 5.1 优化方案1
• 5.1.1 对喷嘴孔径为0.8mm 时的模拟结果
• 5.1.2 对喷嘴孔径为1.0mm 时的模拟结果
• 5.1.3 两种喷嘴模拟结果比较
• 5.2 优化方案2
• 5.2.1 对喷嘴孔径为0.8mm 时的模拟结果
• 5.2.2 对喷嘴孔径为1.0mm 时的模拟结果
• 5.2.3 两种喷嘴模拟结果比较
• 5.3 优化方案3
• 5.3.1 喷嘴孔径为0.8mm 时的模拟结果
• 5.3.2 喷嘴孔径为1.0mm 时模拟结果
• 5.4 优化方案间的比较
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 详细摘要