空冷系统

轴流风机作为直接空冷系统的主要设备，其气动性能对于直接空冷系统的流动换热性能具有重要影响。由于空冷岛的流动换热问题在空间几何上跨越了多个尺度，采用实验方法进行研究较为困难，通常利用数值模拟的手段进行研究。因此，对于现在大多数模拟工作中采用的简化风机集总参数模型(简化模型)的准确性进行讨论分析十分必要。 方法 采用数值模拟的方法，分别建立了包含风机叶片的实体风机模型(实体模型)和简化模型。分别研究了不同温度、风速、风向角条件下采用实体风机和风机模型对于电站冷端系统输运性能的影响规律，通过对比分析获得了各个工况下的空气侧压力场和流场的分布规律，并对采用不同风机模型的电站冷端系统各个空冷凝汽器单位的轴流风机冷却空气压降和流量进行了统计和对比。 结果 实体模型与简化模型的差异主要体现在低流量区，且风速越大，差异越明显。 结论 研究结果可为提高电站冷端系统数值模拟研究的准确性提供参考。

间接空冷作为节水的冷却方式近十年在我国广为采用。 但国内设计水平较国外有相当差距，与旺盛的市场需求脱节， 缺乏对系统优化、散热裕量、间接空冷塔通风布置要求、防 冻、运行控制等方面的深入研究。为了实现间接空冷机组安 全、高效、经济建设和运行，统一间接空冷系统建设标准， 在火电及核电 1000MW 机组中应用，研究单位开发了高效间 接空冷系统冷端优化计算软件，进行间接空冷系统设计技术 及工程应用研究，编制了《火力发电厂间接空冷系统设计规 范》DL/T 5545-2018。研究成果使间接空冷系统设计更加规范化、标准化、高 效化、精细化，系统配置经济、合理，极大提高了经济性。 间接空冷优化软件算法先进、功能强大，还提供防冻、变负 荷、烟塔合一及喷水降温等变工况计算功能，设计参数、计 算、系统布置、运行控制等研究使设计更加符合实际运行情 况。研究成果打破了国外垄断，提高了我国间接空冷系统的 设计和应用水平，实现节水、节能，促进了行业科技进步， 达到国际先进水平，经济和社会效益显著，为我国电力建设 超越世界水平做出了突出贡献。

并列配置的间接空冷系统的创新点就在于由自然通风间接空冷系统和机械通风间接空冷系统联合组成，机组冬季供热工况仅自然通风间接空冷系统运行，夏季纯凝工况自然通风间接空冷系统和机械通风间接空冷系统联合运行。该技术方案在夏季高温大风时的渡夏能力和冬季供热期间防冻措施灵活、有效等方面具有明显的优越性，初投资省，厂用电率低、机组供热运行安全性较高，基本解决了在特殊的外部环境条件下供热机组的安全经济运行的问题。 本技术方案可在行业部分推广，尤其适合在北方地区复杂的气象条件下的供热空冷机组上推广应用。配置的间接空冷系统的设计原则和运行方式如下：根据不同的场地条件可选择一机一塔加机力塔、两机一塔加机力塔等多种组合型式，自然通风间接空冷塔的冷却能力需与汽轮机排热量合理匹配以保证自然通风间接空冷塔在冬季有足够高的负荷以防止循环水冻结。自然通风间接空冷塔全年运行以最大限度节约厂用电，而机械通风间接空冷塔投入运行的单元数可以根据采暖季节热负荷变化、或热季气象条件、机组负荷率等因素决定，灵活应对冬季热负荷调节、夏季高温期或大风期，或高负荷运行工况的调节。

该项目研究内容及工程应用范畴属于热能动力工程、电站空冷技术领域。我国特有的能源结构决定燃煤发电将长期在电力供应中占据基础地位，传统湿冷发电技术需要消耗大量的水资源，电站空冷技术很好地解决该问题，在北方地区被广泛应用，逐渐实现国产化。 项目获得授权国家发明专利5 项、实用新型专利7 项；发表科技论文16 篇，其中SCI/EI 期刊10 篇；制定电力行业标准5 项，填补了国内相关领域空白。经中国电机工程学会鉴定结论为：该项目通过对空冷电站换热器及系统运行的协同研究，提升空冷系统的整体换热性能，项目整体达到了国际先进水平，在空冷系统智能在线节能运行、严寒条件防冻等方面居国际领先水平。