蒸汽在扁平管内逆流流动凝结实验与理论分析

针对火电机组直接空冷凝汽器扁平管内蒸汽凝结换热过程,设计并搭建了水冷扁平管内可视化流动凝结实验台,开展管内凝结换热研究。建立涵盖壁面薄液膜和圆弧段液池的流动凝结分析模型,得到凝结液膜发展相关方程。特别对于壁面液膜双曲型发展方程,考虑其对流特征和物理守恒特性,提出共轭梯度法-牛顿法-模拟退火相结合的稳态求解算法,避免传统非稳态方法的复杂性。可视化实验结果表明,管内汽液两相分层流动,扁平管圆弧底部形成了液池。对应的理论分析结果更加细致地表明,管内凝结换热为分层流型,液池液膜厚度为1 mm量级,壁面液膜相比液池液膜薄很多,因而具有较高的凝结传热系数。分析结果为判断冬季低温环境运行时管内冻结起始位置提供了依据。     

空冷岛内部流场的建模分析和试验对比

空冷岛作为一个空冷电厂的大型换热器,其性能与内外流场密切相关。对空冷岛内部流场进行了系统建模分析,并结合试验进行对比,对空冷岛内部流场的分布规律有了较为深入的理解,为进一步的优化提供了基础。给出了对应于试验结果的空冷岛凝结温度分布的原因及凝结压力分布、凝结流量分配计算结果。     

末级排汽焓的顺序计算

提出了一种简单的末级流态的判断方法,并利用汽轮机实际在线监测数据和汽轮机结构数据进行顺序计算.其计算精确度较高,收敛速度快,适于工程实际应用.利用此方法,对某厂300MW汽轮机组典型末级进行变工况计算,得出变工况下汽轮机的排汽焓及变工况中末级一些重要参数的变化规律,为在线性能监测中末级及排汽焓的分析计算提供理论依据.     

基于最新补充方程的水和水蒸汽热物性软件开发

以IAPWS-1F97标准及其最新补充方程为框架模型,从根本上摒弃了迭代运算,在保证计算精度和良好的边界连续性的基础上,大大提高了计算速度,编制的水和水蒸汽热物性计算软件具有计算精度高、计算速度快、界面友好及丰富的扩展功能等诸多优点.该软件的开发可为准确的热工过程性能监测、热力系统设计和机组实验调试等关键课题提供可靠的研究基础.     

火电厂变负荷运行方式研究

通过系统分析,探讨火电机组运行方式的内在含义,指出最优初压是讨论运行方式的核心,并通过实例分析,给出了N300-16.7/538/538-3型汽轮机组的最优运行曲线.     

带蒸汽冷却段的加热器端差基准值变工况特性研究

考虑了运行工况变化时加热器入口水温的变化对传热系数的影响,同时还注意到不同工况下的加热器水侧的平均定压比热是不同的,并用较为准确的计算方法计算了加热器水侧平均定压比热,定义了加热器换热面积变化系数￠,为加热器工况变化时准确求取凝结段的换热面积提供了方法和依据,最后通过建立能量平衡方程和传热效能方程,求得了加热器出口水温,从而确定了加热器端差的基准值.     

直接空冷凝汽器空气侧热流性能的跨尺度模拟

针对冬季直接空冷凝汽器的防冻工业需求,将翅片管和空冷单元这2个尺度的模型耦合起来,既考察翅片管束的整体流动换热性能,又考察直接冷却翅片管内凝结水的冲击换热特性,为确定冬季低温运行条件下空冷凝汽器管内凝结换热甚至结冰计算提供第3类热边界条件。建立了空冷单元模型和翅片管模型,然后,将三维进口风条件下的翅片管级数值模拟结果简化成输入-输出代理模型;从空冷单元系统级数值模拟中获得系统级边界-迎风面的速度分布;进而将翅片管数值模拟代理模型应用到系统边界上,得到了系统边界上翅片管冲击换热特性以及翅片管平均对流换热特性的空间分布。数值计算结果表明,冲击换热系数比平均对流换热系数大一个数量级;在迎风面上冲击换热系数和平均对流换热系数均呈现出上低下高、左右不对称的特点;冲击换热系数随着转速的下降而下降。     

汽轮机末级变工况顺序计算方法的研究

电厂运行中,由于凝汽器工作环境的变化引起功率的变化在实际情况中是很可观的。凝汽器背压-功率微增曲线的绘制一般由试验完成,可是试验毕竟耗费较大,通过变工况理论也可以计算出功率的变化,并且在任意机组都可以方便进行,体现了它的优点。采用流量判别的方法判断末级流型,给出了末级顺序变工况的计算模型并进行了凝汽器背压-功率微增曲线的计算与绘制。     

深度调峰下汽轮机控制参数基准值计算模型研究

以引进型600MW机组为例,建立了深度调峰下汽轮机控制参数基准值计算模型.该模型以临界状态下末级流型划分理论为基础,改进了末级压比的数值计算方法;在应用调节级特性曲线上,考虑了调节级温度的变化,使调节级的计算更加准确;以更少迭代的顺序的方法进行计算,在保证计算精度的前提下,提高了计算的速度,适合计算的推广和应用.