專利名稱：直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電廠直接空冷凝汽器噴霧增濕系統的優(yōu)化配置方法，屬火力發(fā)電 技術領域。
背景技術：
直接空冷機組直接利用環(huán)境空氣冷卻汽輪機排汽，其冷卻能力取決于進入空冷凝 汽器的空氣溫度，在炎熱的夏季，由于自然環(huán)境溫度較高，導致空冷凝汽器冷卻能力下降， 從而影響了機組的安全經濟運行。為了降低夏季空冷凝汽器的入口空氣溫度(即空冷風機出口空氣溫度)，強化其冷 卻效果，很多直接空冷發(fā)電機組采用了噴霧增濕系統，即在空冷風機出口附近布置若干除 鹽水霧化噴嘴，噴嘴將除鹽水霧化成一定粒徑的霧滴，霧滴在運動過程中與風機出口空氣 充分混合并迅速蒸發(fā)，由于水的汽化潛熱較大，霧滴蒸發(fā)時會從空氣中吸收大量的熱，從而 降低了空氣的干球溫度，降溫后的濕空氣流經空冷凝汽器，可增強換熱效果，提高空冷凝汽 器真空4 5kPa。采用噴霧增濕方法提高凝汽器真空時，影響凝汽器真空的關鍵因素較多，比較普 遍的是噴嘴噴出的水霧在整個空冷單元內的充滿程度、空氣流場和水霧流場的混合耦合 情況、以及噴嘴出口水霧對散熱管的覆蓋面積和噴霧均勻程度。傳統的噴霧增濕系統存在 以下幾個問題噴嘴設計不合理，除鹽水的霧化效果不佳；水霧在散熱管束上覆蓋不均勻； 噴霧增濕系統的管路及噴嘴布置方式不合理，造成水霧在空冷單元的空間內充滿程度小， 系統中其他一些參數的選擇也影響了凝汽器的真空度。因此，有必要對現有直接空冷凝汽 器噴霧增濕系統進行優(yōu)化，以最大限度地提高凝汽器的真空度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足、提供一種直接空冷凝汽器噴霧增濕系統 優(yōu)化方法，以提高凝汽器的真空度，確保發(fā)電機組的安全經濟運行。本發(fā)明所述問題是以下述技術方案實現的
一種直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，它針對由多個空冷單元組成的直接空冷 機組凝汽器，通過數值模擬現有噴霧增濕系統下空冷凝汽器的工作性能，從而確定噴嘴至 傳熱面之間的距離、噴嘴安裝高度和噴霧方向角，并最終確定霧化噴嘴的最佳布置方式，具 體步驟如下
a.根據電廠所處位置的環(huán)境壓力、空氣干球溫度、空氣相對濕度和空冷風機全速運行 時單個空冷單元的進風量￡，由濕空氣的‘ rf圖查出環(huán)境狀態(tài)下空氣的含濕量<和空 氣達到濕飽和狀態(tài)下的含濕量rf，然后利用下式計算單個空冷單元的總噴水量β
Q = pL(d -d0)/WOO
其中，β為理論上單個空冷單元的總噴水量，單位為Agk ； P為空氣密度，單位為;￡為風機全速運行時單個空冷單元的進風量，單位為;<為環(huán)境狀態(tài)下空 氣的含濕量，單位為g&g 乂為空氣達到濕飽和狀態(tài)下的含濕量，單位為；
b.根據空冷單元總的噴水量β和單個霧化噴嘴的流量σ,然后利用下式計算單個空
冷單元噴霧增濕系統所需噴嘴數量《 (取整數)
權利要求
1. 一種直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，其特征是，它針對由多個空冷單元組 成的直接空冷機組凝汽器，通過數值模擬現有噴霧增濕系統下空冷凝汽器的工作性能，從 而確定噴嘴(9)至傳熱面之間的距離、噴嘴安裝高度和噴霧方向角，并最終確定霧化噴嘴的 最佳布置方式，具體步驟如下a.根據電廠所處位置的環(huán)境壓力、空氣干球溫度、空氣相對濕度和空冷風機全速運行時單個空冷單元的進風量L ,由濕空氣的A圖查出環(huán)境狀態(tài)下空氣的含濕量A和空氣 達到濕飽和狀態(tài)下的含濕量d ,然后利用下式計算單個空冷單元的總噴水量0 其中，P為空氣密度，單位為；內為環(huán)境狀態(tài)下空氣的含濕量，單位為g/岵； rf為空氣達到濕飽和狀態(tài)下的含濕量，單位為；b.根據空冷單元總的噴水量β和單個霧化噴嘴的流量一然后利用下式計算單個空 冷單元噴霧增濕系統所需噴嘴數量《 (取整數)其中 力單個霧化噴嘴的流量，單位為核/s ,力單個空冷單元所需霧化噴嘴數量；C.根據空冷單元結構參數和噴霧增濕系統參數，數值模擬空冷凝汽器空氣側的空氣 及水滴兩相流動和換熱情況，得出空冷凝汽器出口空氣溫度；d.利用空冷凝汽器出口空氣溫度，計算出空冷凝汽器內飽和蒸汽溫度
2.根據權利要求1所述直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，其特征是，所述噴霧 增濕系統的噴嘴由噴嘴本體(2)、旋流器(3)和頂絲(1)構成，所述噴嘴本體(2)為圓筒形， 其前端收縮成噴霧幾何角α為70 120°的噴孔(6)，后端設置有內螺紋和外螺紋；所述 旋流器(3)為安裝在噴嘴本體(2)內的與噴嘴本體(2)同軸且外徑與噴嘴本體(2)的內徑相 匹配的柱狀體，其前端面與噴嘴本體(2)圍成錐形的旋流腔(5)，側面上設置有旋流槽(4)； 所述頂絲(1)呈圓筒狀，頂絲壓在旋流器(3)的后端面上，其外表面上設置有與噴嘴本體 (2 )后端的內螺紋相匹配的外螺紋。
3.根據權利要求2所述直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，其特征是，所述噴嘴 內旋流器(3)的厚度為5 10mm，所述旋流槽(4)設置3 5條，它們均布于旋流器(3)側 面上，旋流槽(4)與旋流器(3)軸向夾角為45 60°，旋流槽(4)的的橫截面槽深為2 4mm，槽寬為2 4mm。
4.根據權利要求3所述直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，其特征是，所述噴嘴 內旋流槽(4)的旋轉方向與噴嘴本體(2)后端的外螺紋相反。
5.根據權利要求4所述直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，其特征是，所述噴嘴 的噴孔(6)的孔徑為0. 8 1. 6mm。
全文摘要
一種直接空冷凝汽器噴霧增濕系統優(yōu)化方法，用于提高凝汽器的真空度，確保發(fā)電機組的安全經濟運行。其技術方案是它通過數值模擬現有噴霧增濕系統下空冷凝汽器的工作性能，分析噴嘴至傳熱面之間距離、噴嘴安裝高度和噴霧方向角對空冷凝汽器壓力的影響，從而得出上述參數的最佳取值范圍，確定霧化噴嘴的最佳布置方式。本發(fā)明通過數值模擬現有噴霧增濕系統下空冷凝汽器的工作性能，對噴嘴至傳熱面之間距離、噴嘴安裝高度和噴霧方向角進行優(yōu)化，從而得出上述參數的最佳取值范圍，確定霧化噴嘴的最佳布置方式，最大限度地提高了凝汽器的真空度，確保發(fā)電機組的安全經濟運行。
文檔編號F28F25/06GK102003888SQ201010551368
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者丁千玲, 周蘭欣, 張學鐳, 李衛(wèi)華 申請人:華北電力大學(保定)