自然通风双曲线冷却塔等厚壳体设计

自然通风双曲线冷却塔的筒壁壳体结构,过去我国常设计为变厚壳,壳体厚度自下而上收缩缓慢。近年来,我院在两个电厂中,相继设计了等厚壳体自然通风双曲线冷却塔,它具有节省材料、施工方便等特点,在我国工程中还是首次采用。     

间接空冷塔结构优化设计

为保证间接空冷塔安全性,并尽可能降低造价,有必要对间冷塔结构优化进行研究。分析了喉部高度变化、塔筒壁厚变化对塔筒的整体稳定性和局部稳定性以及塔筒工程量的影响,总结了间接空冷塔结构优化的原理和方法,并结合工程实例进行间接空冷塔的结构优化设计。     

AP1000MW核电机组冷却塔结构数据的优化和研究

利用计算机软件,对某AP1000MW核电机组的超大型冷却塔进行了数值模拟,据综合计算,得出了冷却塔的喉部高度与塔高之比,确定了冷却塔喉部的上部曲率,并分析了喉部半径与零米处的半径之比。优化冷却塔的结构参数,减少了对出塔水温的影响。计算结果表明,当冷却塔的结构参数为特定值时,可提高冷却塔的性能。     

直筒锥段型钢塔塔筒流场及内阻力研究

本文通过数值模型(数模)研究和分析了直筒锥段型钢结构冷却塔塔筒段流场特点,并探讨了直筒锥段型钢结构冷却塔内阻力计算方法。结合风洞物理模型(物模)试验,定性评价了塔内结构构件对塔筒内阻力的影响。数模计算及物模试验结果表明,冷却塔塔筒段阻力值相对较小,在整个冷却系统中所占比例不大。直筒锥段型钢结构冷却塔阻力计算可沿用双曲线冷却塔的阻力计算方法,塔的总阻力计算时建议增加一项塔筒内阻力。蒙皮内置的直筒锥段型钢结构冷却塔塔筒内阻力可采用本文的速度突变构件局阻计算公式进行估算。蒙皮外置的直筒锥段型钢结构冷却塔塔筒内阻力相对较大,可参考本文研究结论或根据具体项目数模或物模研究结果确定。     

大型自然通风排烟冷却塔塔型优化设计

在现有的规范规定条件下,本文以某1000MW火电机组为研究目标,开展湿式排烟冷却塔塔型优化工作。以塔高与塔底直径之比RAUZ、喉部直径与塔底直径之比RAUC、进风口高度塔底直径之比RAUL和填料高度RAUE作为塔型的主要变化参数,采用供水系统优化程序对湿式冷却塔进行选型分析。结果表明采用供水系统优化计算结合冷却塔塔型本体优化的选型方式,得到的冷却塔选型方案比较合理,满足工程实际需要,节约工程投资。     

排烟冷却塔结构计算分析

三河电厂二期工程设2座4500m2的排烟冷却塔,是我国第1个自主设计的排烟冷却塔。文章应用ANSYS有限元程序对排烟冷却塔开孔后对塔筒稳定性和应力的影响、V字柱不等间距布置对塔筒及环基的影响等进行了较为全面的研究分析,并总结出了一些规律。研究成果在国内首次应用于工程实践并取得成功。     

对钢筋混凝土冷却塔施工质量问题的探讨

近几年来,在我区所施工的钢筋混凝土双曲线冷却塔(以下简称冷却塔)常常出现一些质量通病,即在冷却塔投产不长一段时间后就发生筒壁有不同程度的渗漏和冻融剥离;冷却塔的淋水骨架在水池水面以上部分也发生不同程度的掉角、裂缝、混凝土保护层脱落,严重的使用几年后即影响继续安全运行.能源部曾对近辽电厂1、2号冷却塔林水构件严重损坏事故发了通报,通报中指出1、2号塔投产运行几乎是1到2年已破坏得不能使用,被迫拆除返修.     

冷却塔底部倾角对塔体结构的影响

由于工艺的要求间接空冷塔通常体型较"胖"这就造成塔筒底部的倾角通常较小有时小于了规范要求的最小角度。较小的塔筒底部倾角对塔体的结构影响有多大?为此结合某工程2×600 MW机组两机一塔方案的塔型,对冷却塔筒底部子午线的倾角在14°~18°之间的5种塔型进行分析比较。分析结果表明,对以风荷载为主要荷载的冷却塔而言,塔筒底部倾角的减小无论从塔体的结构变形还是结构的内力来说都是不利的。因此从结构选型上来说"小倾角"冷却塔是一种不好的塔型,在满足工艺条件下应尽量采用较大的塔筒底部倾角方案。     

Mathcad在双曲线冷却塔筒壁分节计算中的应用

阐述了Mathcad软件的特点和双曲线冷却塔筒理论曲线方程,提出了利用该软件本身的求解功能对双曲线冷却塔筒壁进行分节计算的方法,经与工程实例对比,计算所得各节冷却塔模板标高、半径、混凝土模板工程量等结果与工程实例吻合,说明采用该软件对冷却塔筒壁分节计算是可行的,可用于指导工程设计及施工.     

冷却塔筒壁渗水分析及其防治

对冷却塔筒壁渗水产生的原因、易发生的部位及造成的危害进行了分析,从设计、施工、管理及运行等方面提出了切实可行的防治方法,解决了冷却塔筒壁因渗水而产生的冻融破坏问题,延长了冷却塔的使用寿命.     

双曲线冷却塔人字柱定位计算原理及程序设计

通过工程实例,详细介绍了双曲线冷却塔人字柱定位计算原理及程序设计方法,并编制了相应的计算程序。该计算程序具有输入数据少、运算速度快、表格式输出简单,可读性强等优点,对提高双曲线冷却塔人字柱定位设计水平具有重要的应用价值。     

十字隔墙湿式冷却塔冷却特性的数值研究

为阐明十字隔墙对自然通风逆流湿式冷却塔冷却特性的影响,基于CFD软件FLUENT,建立了十字隔墙湿式冷却塔的三维数值计算模型,对塔内外空气动力场及塔内气–水两相间的传热传质进行了三维数值模拟。在2种典型风向下,分析了十字隔墙对冷却塔雨区空气动力场、水池水面水温场、通风量、塔内各区平均传热传质系数、各区冷却水温降及冷却水总温降的影响。研究表明：低风速时,十字隔墙可增大冷却塔总体冷却性能;高风速时,风向与迎风侧第1块隔墙平行时,冷却塔总体冷却性得到提高,风向与迎风侧第1块隔墙夹角为45°时,冷却塔总体冷却性能下降,间隙十字隔墙可有效减小无缝十字隔墙因高速侧风风向变化而产生的不利影响。     

除尘脱硫排烟装置在自然通风间冷塔内的布置研究

为充分利用空冷塔内部空间,减少厂用地面积及节约投资,在主机冷却系统采用间接空冷系统时,提出了将脱硫吸收塔、湿式电除尘器及烟囱合理地布置在空冷塔内的“间冷塔四合一”设计方案。通过数值模拟试验,研究了“间冷塔四合一”布置中间冷塔的流动传热性能和热力性能,得出了间冷塔的最小防冻流量以及塔筒内壁的防腐范围。     

我国冷却塔应用现状及面临的挑战

冷却塔在我国火电厂的应用广泛。冷却塔技术在我国的应用起步较晚,但发展极为迅速,尤其是在逆流式通风冷却塔方面,先后建成投产的多座淋水面积超10000m2的超大型自然通风逆流塔(包括海水冷却塔、排烟冷却塔)和超大型间接空冷塔;在内陆核电站冷却塔应用方面,也开展了一系列研究和方案设计;此外,高位收水塔和横流塔方面也有小规模小范围的应用案例。随着冷却塔直径、高度的不断增加,冷却塔已变成火力发电厂内单体体量最大的构筑物,如何设计结构安全、运行安全、冷却效率高的大型冷却塔是我国工程师面临的技术挑战,也给广泛的国际合作创造了条件。     

大型机组冷却塔节能潜力分析

以国产大型机组冷却塔为研究对象,通过试验与理论分析影响冷却塔经济运行的各种因素,详细介绍在试验条件下各种淋水填料对冷却塔出水温度及机组经济性的影响。研究认为,冷却塔冷却面积的大小直接决定冷却塔的冷却能力,淋水填料是冷却塔的关键部位,在冷却面积确定的情况下其性能对冷却塔的冷却能力起决定性作用。冷却塔利用新型淋水填料进行改造,可获得巨大的经济效益。     

冷却塔运行经济性诊断方法的研究

以冷却塔出口水温作为性能指标，提出了冷却塔运行经济性诊断模型和性能变化的定量计算方法，指出淋水填料损坏、内部组件结垢和配水分布不均是导致冷却塔性能下降的主要原因，利用麦克尔方程的二维数值计算方法，首次实现了喷嘴损坏对经济性影响的定量计算，并利用冷却塔经济性诊断的数学模型，解决了淋水填料损坏、脱落，塔内结垢对经济指标影响的定量诊断。     

Analysis of Natural Draft Cooling Tower Aerodynamics Calculation Method

Different aerodynamics calculation methods for three designed cooling towers are compared. Verifications are made by using the field test data of the three operating cooling towers. It is proposed that the wind effects on water temperature after cooled by tower shall be considered in the cooling tower design; the Hamon calculation method is one of the feasible method; the method of adding the resistance coefficients of various parts of cooling tower should not be used.     

冷却塔内冷却水特性三维数值模拟研究

采用三维数值模拟方法对自然通风逆流湿式冷却塔塔内的流场特性进行模拟,可为冷却塔设计改进提供参考。基于Fluent软件和传热传质学原理,应用欧拉-拉格朗日法及标准壁面函数法,采用标准k-ε湍流模型进行封闭,建立了逆流式自然通风冷却塔三维热态数学模型。以9 000 m²的自然通风逆流式冷却塔为例,对无侧风工况塔内空气动力场的三维流场进行数值仿真模拟。首先,对冷却塔出塔水温进行模拟,将计算值与实测数据进行对比,吻合良好,证明所建模型正确合理;继而对塔内冷却水的分布特性进行了三维数值模拟研究,得出水滴下降速度和水滴温度随时间和位置高度的变化及填料层、集水池液面水温分布情况,所得结果有助于塔内配水系统的优化设计。