文章编号:1671-0851(200103-0005-03电站直接空冷凝汽器变工况计算与特性分析高玉忠(中国电能成套设备有限公司,北京100011摘要:对电站直接空冷凝汽器变工况计算进行了研究,绘制了空冷凝汽器特性曲线,分析了迎面风速、环境气温、凝汽器热负荷对空冷凝汽器性能的影响。关键词:空冷凝汽器;变工况;特性曲线中图分类号:TK264.1+1文献标识码:AVariableConditionCalculationandFeaturesAnalysisforDirectAirCooledCondenserofPowerPlantGAOYuΟzhong(ChinaPowerCompleteEquipmentCo.Ltd.,Beijing100011,ChinaAbstract:TheperformanceofAirCooledCondenser(ACCwascalculatedandthecharacteristiccurvewasdrawninthispaper.Theinfluenceofthefrontalvelocityofair,theairtemperatureandtheheatloadofcondenserontheperformanceoftheaircooledcondenserwerealsoanalyzed.Keywords:aircooledcondenser;offΟdesign;characteristiccurve1概述电站直接空冷凝汽器是在额定工况下设计的,但是在运行中,空冷凝汽器的运行工况与设计工况差别很大。汽轮机负荷的变动、环境气温的变化、空气流量的变化均会导致汽轮机背压的波动,若处理不当,不仅会使汽轮机的真空偏离设计值以至引起汽轮机跳闸,在严寒的冬季还会引起凝结水的冻结,导致空冷器管束冻裂。特别是,直接空冷系统采用空气作为冷却介质,由于大气昼夜温差及一年间温差可达60~70,℃因而空冷凝汽器长期处于变工况运行。空冷凝汽器的变工况性能直接影响空冷电站的可靠性与经济性,同时空冷凝汽器变工况计算是进行风机群运行方式设计的基础。因而空冷凝汽器变工况计算与特性线的绘制对指导运行、制定风机运行方式、评价空冷凝汽器性能有着重要意义,是空冷凝汽器设计中不可缺少的内容之一。2空冷凝汽器变工况计算方法空冷凝汽器变工况是指影响空冷凝汽器性能的某些因素偏离设计参数时空冷凝汽器压力的变化,可以写成如下函数形式:收稿日期:2001-04-25作者简介:高玉忠(1970-,男,工程师,1992年毕业于哈尔滨工业大学热力涡轮机专业,1995年获哈尔滨工业大学工学硕士学位,现就职于中国电能成套设备有限公司,数次参加国际国内招标工作。・5・2001年9月第3期上海汽轮机SHANGHAITURBINEPc=F(GW,VF,tA1,A(1式中Pc———空冷凝汽器压力GW———空冷凝汽器凝汽流量VF———空冷凝汽器迎面风速TA1———空气进口温度A———空冷凝汽器表面积为便于分析,还可以写成以下形式:Pc=F(Q,VF,tA1,A(2从式(1,(2可以看出,为在平面座标系中表示变工况特性,选择Q(GW、VF、tA1、A中任意两个为变量而保持另外两个变量不变就可以得到一系列曲线,这些线称为空冷凝汽器变工况特性线。空冷凝汽器变工况计算是通过热平衡与传热计算进行的。空冷凝汽器可以视为一侧有相变的交叉流热交换器。在忽略热量散失时,其热平衡方程为:Q=GW(hev-hev=GACPA(tA2-tA1(3式中hev———排汽焓hew———凝结水焓tA1———空气进口温度tA2———空气出口温度CPA———空气定压比热传热方程:Q=KAtm△(4式中K———传热系数,在变工况计算中应考虑VF,tA1对K的影响△tm———对数平均温差由式(3~(4得空气温升:tA=tA2-tA△1=Q/(GACPA(5令空冷凝汽器端差△tWA=tS-tA2(6式中tS———凝结水饱和温度由式(3~(6:tWA=△tA△expKAGACPA-1(7因而空冷凝汽器压力PC对应的饱和温度tS可以表示为:tS=tA1+tA+tWA(8△△通常给出空冷凝汽器迎面风速而不是空气流量,即GA=ρAVFAF(9式中ρA———空气密度AF———迎风面积根椐以上(3~(9式可以用来进行空冷凝汽器变工况计算和绘制特性曲线。3空冷凝汽器变工况特性分析3.1特性线的绘制本计算采用的设计参数为:汽轮机额定功率600MW,空冷凝汽器热负荷854MW,空冷凝汽器压力13kPa,设计环境气温13,℃空冷凝汽器表面积1290000m2。为便于分析与应用,现给出以下曲线,如图1、2、3、4所示。以下各图配合使用就可以查得不同工况下的参数。同时,应用本文中的变工况计算方法得到的变工况特性线和国外同类机组的变工况特性线进行了比较。比较表明,本文中的变工况计算方法和国外数据较吻合,具有应用价值。3.2分析从以下各图可以得到以下结论:(1从图1看出,在不同的环境气温tA1下,随凝汽器热负荷Q的上升,凝...