火電機(jī)組汽輪機(jī)房通風(fēng)數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、近年來火電機(jī)組的發(fā)展面臨著來自國(guó)家、社會(huì)和行業(yè)等多個(gè)層面上的壓力，共同決定了火電機(jī)組需采取更豐富的節(jié)能減排措施、營(yíng)造更舒適的運(yùn)行工作環(huán)境，而汽輪機(jī)房作為建筑節(jié)能重要區(qū)域和人員工作主要場(chǎng)所，易出現(xiàn)局部高溫、流通不暢、能量損失等問題，因此其內(nèi)部設(shè)備散熱特性和通風(fēng)規(guī)律值得重點(diǎn)研究。眾多學(xué)者采用了多種方法對(duì)汽輪機(jī)房通風(fēng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行狀況進(jìn)行了計(jì)算分析并提出相應(yīng)改進(jìn)意見，但大部分優(yōu)化措施較為籠統(tǒng)。本文采用實(shí)地測(cè)量和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法分析改進(jìn)了汽輪機(jī)

2、房設(shè)備散熱和通風(fēng)效果，對(duì)人員活動(dòng)密集的各層B排區(qū)域進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并引入新型可控弱氣流通風(fēng)方式，確定了最佳通風(fēng)位置、角度、速率等參數(shù)，為其工程實(shí)際應(yīng)用提供參考依據(jù)。
　　本文對(duì)我國(guó)三片典型氣候區(qū)域（夏熱冬冷、嚴(yán)寒、寒冷）的三所電廠（句容、長(zhǎng)春、石河子）汽輪機(jī)房進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，通過自行編寫的軟件對(duì)設(shè)備散熱量進(jìn)行了計(jì)算，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明三所電廠汽輪機(jī)組的散熱量均占汽輪機(jī)房?jī)?nèi)總散熱量最大值，約60％左右;長(zhǎng)春電廠熱力管道散熱量和石河子電

3、廠凝汽器散熱量相對(duì)較大;三所電廠運(yùn)轉(zhuǎn)層及以上的散熱量占汽輪機(jī)房?jī)?nèi)總散熱量的64.9％～78.0％，應(yīng)相應(yīng)增大運(yùn)轉(zhuǎn)層通風(fēng)量;長(zhǎng)春電廠夾層散熱量比例較大，石河子電廠底層和夾層凝汽器周圍出現(xiàn)熱量堆積;各電廠設(shè)備輻射散熱量占汽輪機(jī)房?jī)?nèi)總散熱量的60.3％～71.2％，設(shè)備主要以熱輻射形式向外界散熱，應(yīng)從控制輻射散熱方面著手以減少設(shè)備散熱量。
　　對(duì)句容電廠汽輪機(jī)房進(jìn)行模擬后發(fā)現(xiàn)底層和運(yùn)轉(zhuǎn)層B排附近存在高溫流動(dòng)死區(qū)，分別采用開啟格柵、開啟運(yùn)

4、轉(zhuǎn)層窗戶和增開輔助排風(fēng)口三種改進(jìn)措施，發(fā)現(xiàn)在底層和夾層高溫區(qū)域上方開啟格柵能較好解決底層高溫問題;開啟運(yùn)轉(zhuǎn)層窗戶和輔助排風(fēng)口對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)層降溫效果較好，但開啟窗戶會(huì)產(chǎn)生短路氣流使得底層溫度略有升高;增開輔助排風(fēng)口可以更好緩解運(yùn)轉(zhuǎn)層B排溫度過高現(xiàn)象。夏季炎熱時(shí)采用新型通風(fēng)方式，底層通風(fēng)速率取1.5m/s，通風(fēng)角度取20°，運(yùn)轉(zhuǎn)層通風(fēng)速率取2.5m/s可以同時(shí)滿足設(shè)計(jì)和節(jié)能要求。
　　對(duì)長(zhǎng)春電廠汽輪機(jī)房進(jìn)行模擬后發(fā)現(xiàn)夾層內(nèi)溫度過高、流通性不

5、強(qiáng)，底層A排側(cè)門附近存在局部低溫區(qū)域，在底層和夾層高溫區(qū)域上方開啟通風(fēng)格柵可以改善底層速度場(chǎng)，加強(qiáng)空氣擾動(dòng)，并使得夾層溫度下降，溫度梯度有所緩和;引入新型通風(fēng)方式將夾層熱空氣抽吸到底層可以增大底層進(jìn)風(fēng)量，在底層凝汽器西側(cè)形成渦旋，有效卷吸了附近空氣從而更好地帶走附近熱量，大大降低夾層溫度的同時(shí)提升底層冷風(fēng)滲透處的空氣溫度，防止低溫結(jié)露，綜合考慮節(jié)能和改進(jìn)效果，2m/s的通風(fēng)速率最合適。
　　對(duì)石河子電廠汽輪機(jī)房進(jìn)行模擬后發(fā)現(xiàn)其僅在