間接空冷系統(tǒng)冷端優(yōu)化設(shè)計軟件研發(fā)

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1、第38卷第7期華電技術(shù)Vol.38No.72016年7月HuadianTechnologyJul.2016間接空冷系統(tǒng)冷端優(yōu)化設(shè)計軟件研發(fā)薛海君1王永新1石磊2(1.雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司，江蘇江陰214444;.北京交通大學(xué)土建學(xué)院，北京100044)摘要:為保證間接空冷電廠的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，采用年總費(fèi)用最小法,開發(fā)了間接空冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計軟件，包括熱端、冷端及塔型優(yōu)化軟件的編程思路、組成和框架、研究策略、實施步驟和計算方法，并通過間接空冷工程項目驗證了程序的正確性。關(guān)鍵詞:工程熱物理;間接空冷系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計;空冷塔;間冷散熱器;冷端中

2、圖分類號:TK262文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1674-1951(2016)07-0011-04性分析早已不能滿足項目要求，隨著間冷項目的增〇引言多和競爭加劇，各設(shè)計單位對間冷系統(tǒng)的優(yōu)化越來間接空冷（以下簡稱間冷）系統(tǒng)的優(yōu)化對間冷越重視，相關(guān)軟件的開發(fā)迫在眉睫。以下簡要介紹電廠的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義。北京交通大學(xué)與廣東省電力設(shè)計研究院有限公司聯(lián)間冷系統(tǒng)的優(yōu)化涉及整個熱力系統(tǒng)的冷、熱端及塔合開發(fā)的間冷優(yōu)化設(shè)計軟件[]。型等，主要包括汽輪機(jī)機(jī)型、凝汽器形式、間冷散熱1優(yōu)化思路器（IDCR)性能、空冷塔塔型及循環(huán)冷卻水管網(wǎng)等[1-4]

3、。間冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是個技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，要進(jìn)凝汽器可分為表面式和混合式;空冷塔可分為行多方案的比選。優(yōu)化計算綜合考慮初投資和運(yùn)行鋼筋混凝土塔、鋼結(jié)構(gòu)外覆鋁板塔及鋼索鋁板塔;散費(fèi)用，使空冷系統(tǒng)在壽命期內(nèi)年總費(fèi)用最小。同時，熱器按材質(zhì)不同可分為鋼管鋼翅片、鋁管鋁翅片及還要對工程投資、投資回收率、發(fā)電成本等因素進(jìn)行鋼管鋁翅片;換熱管按管型不同，分為圓管、橢圓管敏感性分析[^9]。和扁管。同一管型，當(dāng)基管間的行間距和列間距不汽輪機(jī)低壓缸排汽在凝汽器中被循環(huán)冷卻水冷同，翅片厚度和間距不同時，管束的翅化比也有所不凝，凝結(jié)水經(jīng)泵送回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。冷卻水吸熱，

4、同。散熱器按管排數(shù)不同，分為2排、4排和6排溫度升高，進(jìn)入空冷塔IDCR，被環(huán)境空氣冷卻后，再管，可以在空冷塔外垂直周向布置或在空冷塔內(nèi)水次回到凝汽器，如此循環(huán)。汽輪機(jī)低壓缸排汽溫度，平布置。根據(jù)流程不同，IDCR水系統(tǒng)可分為單流程循環(huán)冷卻水進(jìn)、出塔溫度及空氣進(jìn)、出塔溫度之間的和雙流程。汽輪發(fā)電機(jī)組與空冷塔按匹配方式不關(guān)系見式（）?（3)，曲線如圖1所示。同，可分為1機(jī)1塔、1機(jī)2塔或2機(jī)1塔。給水泵^二+At=ta1+tITD+At，⑴汽輪機(jī)（又稱小機(jī))排汽可通過IDCR冷卻或單獨冷^ITD=tw1_ta1，()卻。當(dāng)采用排煙冷卻塔時，可采用

5、煙塔合一或3塔At—w=^w1_^w2，⑴）合一的方式。上述設(shè)備、構(gòu)筑物和系統(tǒng)形式排列組式中:tc為凝汽器壓力對應(yīng)的飽和溫度，C;W，w2分合成了多種形式的間冷系統(tǒng)。間冷系統(tǒng)優(yōu)化涉及機(jī)別為循環(huán)冷卻水進(jìn)、出塔溫度，°C;At為凝汽器端務(wù)、熱動、給排水、結(jié)構(gòu)等專業(yè)，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，開差，°C;，分別為空氣進(jìn)、出塔溫度，°C;td為間發(fā)難度大。冷系統(tǒng)初始端差，°C;At為循環(huán)冷卻水溫升，°C。間冷系統(tǒng)優(yōu)化和變工況理論研究并不多根據(jù)當(dāng)?shù)氐湫湍隁庀筚Y料，可確定設(shè)計氣溫和見[5_6]，主要集中在20世紀(jì)90年代200MW級海勒滿發(fā)氣溫[10-11]。汽輪

6、機(jī)機(jī)型不同，末級葉片的長度式和哈蒙式機(jī)組引進(jìn)階段，并在優(yōu)化中采取了一些不同，相同機(jī)型汽輪機(jī)設(shè)計背壓也不同，凝汽器結(jié)構(gòu)簡化。近年來，業(yè)界對間接空冷系統(tǒng)的認(rèn)識水平有形式、IDCR水流程、傳熱系數(shù)、傳熱面積和端差也有了較大提高。對工程項目進(jìn)行簡單方案比較和經(jīng)濟(jì)所不同。當(dāng)汽輪機(jī)、凝汽器、循環(huán)水參數(shù)固定時，間收稿日期:2016-04-25;修回日期:2016-06-17冷系統(tǒng)的初始溫差（ITD)設(shè)計保持不變，對系統(tǒng)參基金項目：江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項基金（BA2009023)數(shù)的優(yōu)化即為對固定ITD的優(yōu)化;反之，則設(shè)計ITD?12?華電技術(shù)第38卷隨之改變

7、，對系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化即為對設(shè)計ITD的間接空冷系統(tǒng)冷端及塔型優(yōu)化設(shè)計軟件優(yōu)化。設(shè)計ITD值的優(yōu)化賄'c車報警溫度汽輪機(jī)、凝汽器、循環(huán)水參數(shù)優(yōu)化汽輪機(jī)低壓缸排汽溫度凝汽器背壓所對應(yīng)的排汽飽和溫度

8、固定ITD值的優(yōu)化塔型和IDCR迎面風(fēng)速優(yōu)化設(shè)計及滿發(fā)氣溫確定選擇基本設(shè)計優(yōu)化方案設(shè)計優(yōu)化水系統(tǒng)設(shè)備選型變工況計算經(jīng)濟(jì)性分析IDCR迎面風(fēng)速圖1溫度關(guān)系曲線2軟件特點和組成軟件適用于不同類型的間冷系統(tǒng)，并與Excel軟件連接，有效提升了其數(shù)據(jù)處理能力，極大地方便空氣物性計算模塊蒸汽與水物性模塊排熱量計算模塊IDCRIDCR熱力計算及校核模塊IDCR空氣動力

9、計算模塊塔型優(yōu)化模塊水力計算及設(shè)備選型模塊初年年了使用者。軟件的開發(fā)基于塔外垂直周向布置的鋁投運(yùn)總傳熱系數(shù)計算模塊阻力計算模塊布置模塊資行費(fèi)管鋁翅片I