间接空冷塔受侧风影响研究综述
环境风对空冷凝汽器换热特性的影响
环境风对空冷凝汽器换热特性的影响张利君;冀树芳【摘要】研究环境风对空冷凝汽器换热性能的影响,对提高火电厂运行水平具有重要意义.以600MW机组空冷凝汽器为研究对象,采用Fluent软件分析了环境风对空冷凝汽器换热性能的影响.针对各种空冷凝汽器运行工况,研究了凝汽器风机流量随环境风速的变化规律,分析了空冷岛的温度分布情况,得出了环境风温对空冷凝汽器换热效率的影响规律.研究表明:环境风速增加,空气流量偏差率增大,空冷凝汽器逐渐出现传热恶化,换热效率降低;环境温度升高,凝汽器换热效率降低,机组热耗增加,出力下降,热经济性变差.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P91-93,97)【关键词】环境风;直接空冷;空冷岛;凝汽器;数值模拟【作者】张利君;冀树芳【作者单位】神华神东电力有限责任公司萨拉齐电厂,内蒙古包头 014100;神华神东电力有限责任公司萨拉齐电厂,内蒙古包头 014100【正文语种】中文【中图分类】TH16;TK264摘.：研究环境风对空冷凝汽器换热性能的影响，对提高火电厂运行水平具有重要意义。
以600MW机组空冷凝汽器为研究对象，采用Fluent软件分析了环境风对空冷凝汽器换热性能的影响。
针对各种空冷凝汽器运行工况，研究了凝汽器风机流量随环境风速的变化规律，分析了空冷岛的温度分布情况，得出了环境风温对空冷凝汽器换热效率的影响规律。
研究表明：环境风速增加，空气流量偏差率增大，空冷凝汽器逐渐出现传热恶化，换热效率降低；环境温度升高，凝汽器换热效率降低，机组热耗增加，出力下降，热经济性变差。
我国的水资源非常匮乏，人均量仅为2200m3，位列世界109位，而且呈现东南多、西北少的局面[1-2]。
近年来，西北内陆地区新建的火力发电机组大多采用直接空冷凝汽器作为电站冷却系统，直接空冷机组比传统湿冷机组节水约80%左右，每台600MW空冷机组每小时可节水约1300m3，节水效果十分显著[3]。
直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究
第37卷,总第213期2019年1月,第1期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.213Jan.2019,No.1直接空冷机组间接空气尖峰冷却技术研究刘月正(陕西德源府谷能源有限公司,陕西 榆林 710075)摘 要:直接空冷(以下简称ACC )机组在夏季高温时段背压升高,不能满负荷运行,需采用尖峰冷却技术降低背压。
基于此,提出零水耗、近零传热端差的间接空气尖峰冷却技术,以某电厂660直接空冷机组为对象,对其加装间接空气冷却系统的热力性能进行研究分析。
结果表明,加装间接空气冷却系统机组全年背压降低3.01~7.2kPa ,折算全年平均煤耗降低4.7g /kWh ,实现了尖峰冷却目的。
关键词:直接空冷机组;背压;煤耗;尖峰冷却;间接空气冷却技术中图分类号:TK124 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)01-0073-05Research on Indirect Air Peak -load Cooling Technologyof Direct Air Cooling UnitsLIU Yue -zheng(Shanxi Deyuan Fugu Energy Co.,Ltd.,Yulin 710075,China)Abstract :The back pressure of the direct air cooling (ACC)unit rises in the high temperature period in summer,and the unit can not run full load,needing to adopt peak -load cooling technology to reduce back pressure.Based on this,a indirect air peak -load cooling technology with zero water consumption and near zero terminal temperature difference is proposed,which takes a 660MW ACC unit as the object.The thermal performance of the unit installed with indirect air peak -load cooling system is studied.The results show that the annual back pressure of the unit installed with the indirect air peak -load cooling system is reduced by 3.01~7.2kPa,and the average coal consumption is reduced by 4.7g /kWh in theyear,the purpose of peak -load cooling is achieved.Key words :direct air cooling unit;back pressure;coal consumption;peak -load cooling;indirect aircooling technology收稿日期 2018-07-02 修订稿日期 2018-11-17作者简介院刘月正(1975~),男,本科,高级技师,研究方向热动。
三塔合一间接空冷塔热力性能的数值研究
三塔合一间接空冷塔热力性能的数值研究赵文升;郭浩;宋百川【摘要】利用FLUENT数值计算软件建立了散热器塔外垂直布置和塔内水平布置的三塔合一间接空冷塔的数学模型,对不同环境风速进行模拟计算,得到了相应的压力场、温度场和速度场,分析了散热器的布置方式对热力性能的影响.研究结果表明:无风时,散热器的布置方式对热力性能的影响非常小;存在环境风,当风速不超过12 m/s时,两种布置方式的热力性能差异较小;当风速超过12 m/s时,两种布置方式的热力性能差异逐渐变大;散热器塔外垂直布置的空冷塔的热力性能优于散热器塔内水平布置的空冷塔的热力性能.为这种复合塔的优化运行提供参考.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2017(033)001【总页数】5页(P32-36)【关键词】散热器;三塔合一;间接空冷塔;热力性能【作者】赵文升;郭浩;宋百川【作者单位】电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),河北保定071003;电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),河北保定071003;电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TK264.1随着烟塔合一技术的成熟应用，在其基础上出现了三塔合一技术，即将脱硫塔内置于空冷塔内，由烟塔合一改为三塔合一。
三塔合一技术借鉴了烟塔合一技术的设计理念，具有节水、节能和环保效益。
在节能减排的形式下，三塔合一技术将在火电行业得到快速发展。
目前已经投运了多台三塔合一间接空冷机组，已有一些相关的模拟研究。
文献[1]以某600 MW三塔合一间接空冷机组与某600 MW常规湿冷机组为对象，比较了两者的静态投资经济性、节水能力以及烟气抬升高度方面的差异；文献[2]以某电厂600 MW间接空冷设备为例，全面模拟了间接空冷三塔合一的流场特性及自然风对其的作用效果，并采用了有效的防风方法；文献[3]模拟了自然风和排烟高度对三塔合一的换热特性的作用效果；文献[4]和[5]分析了塔内设备、烟囱排烟和环境风对间接空冷塔传热性能的影响，并对其进行了变工况的分析。
百叶窗开度对间接空气冷却塔冬季防冻的影响
７ １ ０ ０ ４ ９ ）
［ 摘
要］ 针 对 低 温环境 及 负荷 减 小 时 ， 间接 空 冷 系统 管 内水至 冰 点状 态导 致 传 热 管 变形 开 裂 ， 威 胁 机
组安 全运 行 问题 ， 对某 ２ ×３ ５ ０ Ｍｗ 机 组垂 直 间接 空 气冷 却塔 （ 间冷 塔） 在 冬 季低 温 环境 下 的 散 热情 况进行 数值 模拟 。通过 调 节 间冷 塔 百 叶 窗 开度 获 得 间 冷塔 的不 同流 场 和 温 度 场 ， 据
越来 越 多 ， 未 来 高安 全 性 要 求 的空 冷 核 电也 会 首选
间接 空 冷 系统 。但 是 ， 由于 间接 空 冷 系 统 管 内循 环
且 有效 的手 段 。 由于 间冷 塔 体 积 庞 大 ， 周 边 区域 的
其 极 限 出水温度 （ ２ Ｏ℃） ， 可保 证散 热 器 管束极低 温运 行 的安全 性 。
垂直 间冷塔 ； 防冻 ； 扇段 ； 百 叶窗开 度 ； 迎风； 背风 ； 侧风 ； 出水温度 ； 数 值 模 拟 ［ 关 键 词 ］
［ 中图分 类 号］ ＴＫ１ ７ ２ ［ 文献 标识码 ］Ａ ［ 文 章 编 号］１ ０ ０ ２ － ３ ３ ６ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ０ － ０ ６
ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ（ ＣＦ Ｄ）ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． Ｔｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ １ ｏ ｕ ｖ ｅ ｒ ｓ ， ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ｌ ｏ ｗ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍ—
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究
钢结构间接空气冷却塔设计方法研究摘要：以国外某165 m高钢结构空冷塔为设计原型，在国内已有研究成果的基础上，进一步研究国内规范条件下钢结构间接空气冷却塔结构的可行性，通过对钢结构空冷塔结构的整体屈曲分析反推结构主要受力构件计算长度系数，从而对结构实现进一步的优化；通过有限元计算软件MIDAS 分别对24对、30对、36对斜柱空冷塔模型进行计算，在不影响结构整体性能的前提下，优化空冷塔结构用钢量，最终结果表明，模型结构的用钢量基本维持在5 000 t左右，从而保证了钢结构空冷塔的经济性。
关键词：空冷塔；屈曲分析；有限元；用钢量目前，国外已有将钢结构体系运用于间接空冷塔建设的成功案例，见图1，而国内此方面的建设尚属空白，但已有多家单位在进行相关技术的研究[1]，由于缺乏资料，多数研究停留在简单的初级建模阶段。
鉴于此，本文采用有限元方法，系统研究了钢结构间接空气冷却塔在恒荷载作用下的屈曲模态，并利用逆推稳定承载力公式的方法，对塔筒斜柱的计算长度系数进行分析，根据塔筒屈曲模态定性分析了塔筒结构的受力特性和结构体系。
最后，利用结构的受力特点对结构用钢量进行优化。
图1 国外建成空气冷却塔项目实景1 结构模型及参数拟建钢结构间接空冷塔原型基于国外已建成钢结构空冷塔项目，塔高为165 m，出口直径为94 m，喉口高度为126 m，喉口直径为89 m，底部直径为132.18 m。
利用偶数对斜向柱按一定的方位角绕中心旋转后自然形成双曲抛物面，之后沿塔身高度设置若干道加强环桁架，加强环采用三角形桁架，作为斜柱在双曲抛物面外的支撑点。
空冷塔塔筒结构整体模型如图2所示。
图2 空气冷却塔三维模型示意2 荷载取值荷载环境条件，空冷塔结构计算应同时考虑结构自重、风荷载、地震作用、温度作用和施工荷载。
拟建空冷塔的抗震设防烈度为8度，基本地震加速度为0.2g，场地类别为Ⅲ类；恒荷载只考虑结构自身的自重和蒙皮结构的重量，蒙皮结构按照风荷载局部承压计算后统计自重，并按0.626 kN/m的线荷载施加在每根斜柱上；活荷载取值仅考虑施工荷载；结构温度荷载考虑整体内外温差，按40 ℃考虑，日光照射产生的温差，按照正向温差为20 ℃，垂直向温差为10 ℃考虑。
严寒地区间接空冷塔防冻措施研究
MENG Ling-guo, YANG Fang, CHEN Cheng-xian, MA Hui-yong (Northeast Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CPECC, Changchun 130021, China)
670.93
539.61
计算散热量占额定热量之比
73.15%
58.85%
计算平均迎面风速/(m/s)
0.094
0.092
占TRL工况设计风量比
5.2%
5.1%
计算扇段最小出水温度/℃
29.08
29.77
计算总出水温度/℃
29.83
31.34
安全运行控制出塔水温 / ℃
36.1
32.2
工况3 -20
2×458.5 76 080 376.67 41.08% 0.095 5.3%
0 引言
自然通风间接空冷系统具有噪音小、运行 费用低、厂用电低等诸多优点，近年来在我国 富煤缺水地区得到大力发展 [1]，主要分布在内
蒙古、新疆、山西、陕西、宁夏等干旱缺水地 区，但这些地区冬季环境温度较低，间接空冷 塔散热器容易发生冰冻导致翅片管涨裂，已经 投运的多个间接空冷电厂发生过散热器冰冻事 故，散热器的修复难度大、工作量大、周期长，
水工技术 严寒地区间接空冷塔防冻措施研究
DOI：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2021.S1.003
严寒地区间接空冷塔 防冻措施研究
孟令国，杨 芳，陈承宪，马慧勇 ( 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，吉林 长春 130021)
百叶窗开度对间接空气冷却塔冬季防冻的影响探究
百叶窗开度对间接空气冷却塔冬季防冻的影响探究摘要：当外界环境突然降温至水的凝固点时，间接空气冷却系统管里面的水就会因为这个原因导致凝固，体积增大，从而把传热管撑到变形甚至破裂，这个情况会严重导致整个机组的安全问题。
我们模拟了2*350MW机组垂直间接空气冷却塔在温度非常低的环境下的散热情况得到并记录了一些相关的数值。
在对百叶窗开度对间接空气冷却塔散热能力的研究中，通过调节其开度从而改变了冷却塔的流场和温度场，从而得到一组变量实验数据。
数据显示：会出现管道冻结破裂的情况或潜在情况的百叶窗调节方式是降低迎风和背风地方的百叶窗开度，所以，我们通过实验可以得出为了避免或减少寒冬季节或温度极低情况下间接空气冷却塔被冻裂的情况，百叶窗应该全部进行调节，并调节至合适的数值，这样做才能够保证冷却塔中的循环水会保持在规定的范围内的温度，进而也就保证了散热管的安全。
关键词：垂直间接空气冷却塔；防冻；百叶窗开度；迎风；背风；出水温度一、引言我国西北的气候是温带大陆性季风气候，所以常年有风、干燥，而且我国物产丰富，西北地区有丰富的石油和煤炭资源，所以在我国的西北地区经常使用间接空气冷却系统。
未来随着科学技术的不断进步，我国的核技术发展起来之后，可能也会用到空气冷却核技术发电上。
但是，空气冷却系统中的循环水不能够压缩，甚至在凝固后还会膨胀体积增大，所以当遇到西北的极寒天气或者是整个在系统减负荷的时候，冷却塔整体的散热能力是特别强的，这就可能会出现温差加大的情况，循环水就会因此结冰体积膨胀，最后导致传热管被撑破的情况发生。
这种情况造成的后果是不堪设想的，所以电厂一直在着力解决这个方面的问题。
有相关学者研究发现，间接空气冷却塔的散热能力受环境的影响很大，尤其是侧风对其的影响，侧风中包含的因素很多，比如说风的时速、风口的形状、间接空气冷却塔进口的高度宽度之比等等，都会造成间接空气冷却塔散热能力的变化。
本文研究的是利用百叶窗来提高冷却塔的散热能力，并具体讨论百叶窗的开度对其散热能力的影响。
间接空冷塔受侧风影响研究综述
(1. State Key Laboratory of Power System (Tsinghua University), Haidian District, Beijing 100084, China 2. Guodian Science and Technology Research Institute, Nanjing 210046, Jiangsu Province,China) ABSTRACT: The methodology and important findings on dry cooling tower were summarized home and abroad. Cross wind can significantly alter the flow field around a dry cooling tower, resulting in asymmetrical wind intake, deflection of the plume flow and inverse cold flow at the outlet, which reduce the plant's efficiency and enhance the air pollution downstream. Much valuable research work have been done about the characteristics of the flow field around the tower, and also some ideas were proposed to reduce the negative influence of wind. However, so far no method has been verified as being ultimately effective in reducing the negative influence of cross wind, not to mention eliminating or even utilizing the wind effect. It is suggested that further study should focus more on the comprehensive flow field around dry cooling tower including the flow filed outside the tower shell and new design of tower structure to make use of the cross wind. KEY WORDS: dry cooling tower; indirect air-cooled; cross wind; asymmetrical wind intake; deflection of the plume flow; inverse cold flow 摘要： 综述了近几十年国内外关于环境侧风对空冷塔影响的 研究方法和研究成果， 指出环境侧风引起空冷塔入口进风不 均匀、 出口羽流偏斜和出口边缘逆流等问题， 导致塔体整体 通风阻力上升，降低了通风量，引起机组煤耗增加，被压低 的烟气尾流还对下游环境造成一定污染。 国内外学者通过试 验、数值模拟等方法对空冷塔受侧风的影响进行大量研究， 对其恶化机理和影响程度都有了一定认识， 也提出了一些措 施， 使环境侧风的负面影响得到一定抑制， 但至今还没有从 根本上消除侧风的负面影响。 提出进一步研究包括塔外流场 在内的整个流场结构， 开发新型结构， 有望解决空冷塔受侧 风影响的问题。
电厂深度调峰状态下的间接空冷塔水温分布特性分析
电厂深度调峰状态下的间接空冷塔水温分布特性分析发布时间：2022-02-16T07:59:50.219Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第16期作者：任江海[导读] 本文对电厂深度调峰状态下的间接空冷塔水温分布特性进行分析，先对深度调峰状态下的表面间接空冷系统特性进行简单分析，结合时间情况，再对ANSYS仿真进行研究。
旨在，推动电厂的运行质量，积极推动电厂的运动运行，确保电厂的积极健康发展。
任江海陕西榆林能源集团横山煤电有限公司陕西榆林 719000摘要：本文对电厂深度调峰状态下的间接空冷塔水温分布特性进行分析，先对深度调峰状态下的表面间接空冷系统特性进行简单分析，结合时间情况，再对ANSYS仿真进行研究。
旨在，推动电厂的运行质量，积极推动电厂的运动运行，确保电厂的积极健康发展。
关键词：电厂；深调峰状态；间接；空接空冷；水温；分布特性电厂是电力企业的重要设备，为了保证电力企业的稳定运行，需要合理的对电力企业的电能过剩问题进行研究，电能过剩的控制，是推动电力企业稳定发展的基础，但是，火力发电设备的年利用小时数，始终处于持续走低的状态。
影响电厂的经营水平。
基于此，本文对电厂深度调峰状态下的间接空冷塔水温分布特性进行分析，旨在提高机组运行的灵活性，确保空冷塔散热翅片温度的均匀，避免翅片出现冻裂的问题，确保电厂冬季调峰后，防冻措施可以被合理利用，最终推动高空冷系统的稳定运行，积极推动电力企业的发展。
1.深度调峰的相关研究1.1概念一般情况，深度调峰是火电厂常用的基本措施，实际的实施过程中，深度调峰，是受到电网负荷峰谷差的影响，致使各发电厂降出力，使得发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行形式。
一般情况下，深度调峰的负荷范围会超出电厂锅炉的最低稳燃负荷一下（例如，深度调峰的幅度处于60%MCR的范围内）。
1.2深度调峰的措施为了保证电厂机组的稳定运行，需要结合实际情况，对电厂机组进行有效的深度调峰，实际的深度调峰过程中，具体的措施如下。
间接空冷塔内外流动和传热性能的数值模拟研究
间接空冷塔内外流动和传热性能的数值模拟研究向同琼;田松峰【摘要】利用流体计算软件FLUENT,对自然通风状态下,某电厂2×300 MW机组两机—塔的间接空冷塔内外空气的流动和传热性能进行了数值模拟研究.将空冷塔划分为W区、Tl区、Tr区和L区,在确定的考核工况基准下,模拟了不同环境气温、不同环境风速对空冷塔各区域通风量和间接空冷散热器散热量的影响.模拟结果显示,当风速高于6 m/s时,空冷塔通风量和空冷散热器散热量随着气温的升高而增大,此时高温处于有利状况.同一气温下,随着环境风速的增加,空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量减小,W区通风量呈线性增加,Tl区、Tr区和L区通风量减小.该结论为间接空冷系统空冷散热器的优化设计提供了参考.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2013(029)012【总页数】7页(P58-63,76)【关键词】间接空冷散热器;空冷塔;数值模拟;流动传热性能【作者】向同琼;田松峰【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TK264.10 引言间接空冷系统由于其换热端差小、煤耗率低(相对于直冷)、节水等优点而广泛应用于富煤缺水地区的火力发电机组，其由混合式或表面式凝汽器、空冷散热器和自然通风冷却塔组成。
空冷系统的关键问题是夏季安全度夏和保证汽轮机满发。
空冷塔内外空气的流动和传热性能受环境风影响较大，因此，研究环境风速变化对空冷塔性能的影响规律对于实时运行调控和提高机组真空具有重要意义。
针对环境风对空冷塔性能的影响，国内外学者进行了诸多研究。
A.F.du Preez和D.G.Kriiger[1，2]指出，侧风对空冷塔的影响与风速、空冷塔结构、压力损失系数及散热器的具体布置情况等有关。
D.D.Derkson[3]通过风洞实验模拟，从外部流动形式、压力特性、入口流率等方面研究了侧风对空冷塔的影响。
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884 表1 Tab. 1
风速/(m/s)
中 侧风对湿冷塔影响的研究成果
国
电
机
工
程
学
报 表2 侧风对空冷塔影响的研究成果
第 35 卷
Impact of wind on wet cooling tower performance
影响效果 <3 m/s 时提高冷 研究方式 研究单位/人员 发表时间 试验研究/ 数值模拟
，可克服前 2 种方法的不足，
塔内的旋转气流与实际不符。热态试验是指加入热 源真实模拟自然热对流运动，但受浮力相似动力相 似矛盾的限制， 无法同时满足浮力相似和动力相似。 而进一步研究侧风的影响，则须将空冷塔试验 模型放入大型风洞中进行研究。利用风洞对空冷塔 的试验研究已相对成熟，如 1995 年北京大学魏庆 鼎等
[13]
就采用风洞模型试验办ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， 研究了环境侧风
对系统性能的影响机理。 1997 清华大学翟志强等采 用冷态试验的顶部抽气法来对冷却塔流场特性进 行研究
[9,14-15]
。2009 年山东大学王凯建立了满足运
动相似、动力相似准则的冷却塔冷态模型试验台， 在风洞中试验研究了导风板布置方式对进风阻力 的影响规律
第4期
王卫良等：间接空冷塔受侧风影响研究综述
883
由于其基数巨大，冷端技术发展的节能潜力非常可 观 。而由于空冷系统的冷却极限为环境干球温度 (水冷时为湿球温度)，空冷电厂冷却水温高于常规 湿冷电厂的冷却水温 。且实际运行中，空冷机组 受环境、换热效率等方面的影响，背压远远高于湿 冷机组，且空冷技术的研究相对滞后，还有许多问 题技术需要解决 。
[12]
2 侧风对冷却塔影响的相关研究成果
比较海勒式间接空冷系统与哈蒙式间接空冷 系统，二者在空冷塔塔体结构方面区别较小；在换 热器结构方面，海勒式系统采用福哥型铝管换热 器，哈蒙式系统采用圆管或椭圆管钢管换热器，虽 有差别，但受侧风的影响方面区别不大；在凝汽器 侧，海勒式系统采用混合式换热方式，哈蒙式系统 采用表面式换热方式， 一定程度影响凝汽器端差(约 2~3 ℃ ) 、机组背压 ( 约 1~2 kPa) 和供电煤耗 ( 约 2~ 3 g/(kW·h)，但二者总体性能差别较小。本文重点讨 论侧风对机组性能的影响，其本质是侧风引起冷却 塔通风、冷却等总体性能的相对变化，进一步引起 机组背压、煤耗性能的相对变化。2 种间接空冷系 统总体性能受侧风的影响相近，因此本文一并讨 论。由于空冷塔和湿冷塔虽然结构差别较大，但在 受环境侧风的影响方面有一定的相似性，本文同时 讨论了对湿冷塔的相关研究成果。 侧风对湿冷塔的研究成果， 如表 1 所示。 Kapas 于 2003 通过数值模拟和试验研究指出，在环境侧 风小于 3 m/s 情况下，冷却塔的冷却能力正比于 环境侧风速，而随着环境侧风进一步增大后逐渐减 小[21]。山东大学高明等 2009 年对湿式冷却塔的试 验研究发现， 当风速达到 0.5 m/s 左右时， 冷却塔的 通风量就有明显减小，塔内的传热性能减弱[22]，并 于 2012 年提出冷却塔的冷却数随侧风的增加先减 小后增大，风速为 4 m/s 左右时达到最低[23-24]。山 东大学陈友良等 2012 年通过对湿式冷却塔的试验 研究发现，侧风引起冷却塔进风不均而导致换热效 率下降的影响比通风量的影响更大[25]。
WANG Weiliang1, NI Weidou1, WANG Zhe1, LI Zheng1, LI Yongsheng2, LIU Jianmin2
(1. State Key Laboratory of Power System (Tsinghua University), Haidian District, Beijing 100084, China 2. Guodian Science and Technology Research Institute, Nanjing 210046, Jiangsu Province,China) ABSTRACT: The methodology and important findings on dry cooling tower were summarized home and abroad. Cross wind can significantly alter the flow field around a dry cooling tower, resulting in asymmetrical wind intake, deflection of the plume flow and inverse cold flow at the outlet, which reduce the plant's efficiency and enhance the air pollution downstream. Much valuable research work have been done about the characteristics of the flow field around the tower, and also some ideas were proposed to reduce the negative influence of wind. However, so far no method has been verified as being ultimately effective in reducing the negative influence of cross wind, not to mention eliminating or even utilizing the wind effect. It is suggested that further study should focus more on the comprehensive flow field around dry cooling tower including the flow filed outside the tower shell and new design of tower structure to make use of the cross wind. KEY WORDS: dry cooling tower; indirect air-cooled; cross wind; asymmetrical wind intake; deflection of the plume flow; inverse cold flow 摘要： 综述了近几十年国内外关于环境侧风对空冷塔影响的 研究方法和研究成果， 指出环境侧风引起空冷塔入口进风不 均匀、 出口羽流偏斜和出口边缘逆流等问题， 导致塔体整体 通风阻力上升，降低了通风量，引起机组煤耗增加，被压低 的烟气尾流还对下游环境造成一定污染。 国内外学者通过试 验、数值模拟等方法对空冷塔受侧风的影响进行大量研究， 对其恶化机理和影响程度都有了一定认识， 也提出了一些措 施， 使环境侧风的负面影响得到一定抑制， 但至今还没有从 根本上消除侧风的负面影响。 提出进一步研究包括塔外流场 在内的整个流场结构， 开发新型结构， 有望解决空冷塔受侧 风影响的问题。
882
第 35 卷 第 4 期 2015 年 2 月 20 日
中
国 电 机 工 程 学 Proceedings of the CSEE
报
Vol.35 No.4 Feb.20, 2015 ©2015 Chin.Soc.for Elec.Eng. 中图分类号：TK 89
DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.04.015
文章编号：0258-8013 (2015) 04-0882-09
间接空冷塔受侧风影响研究综述
王卫良 1，倪维斗 1，王哲 1，李政 1，李永生 2，刘建民 2
(1．电站系统仿真国家重点试验室(清华大学)，北京市 海淀区 100084； 2．国电科学技术研究院，江苏省 南京市 210036)
A Review on the Research of a Dry Cooling Tower Affected by Cross Wind
基金项目：国家重点试验室开放课题(SKLD13KZ05)。 The Open Project of State Key Laboratory (SKLD13KZ05).
关键词：空冷塔；间接空冷；环境侧风；进风不均匀；羽流 偏斜；冷风回流
0 引言
空冷发电作为一种最有效的节水型火力发电 技术，近年来在世界电力建设中获得了快速发展， 其在水资源相对匮乏国家和地区的电力发展中被 广泛采用是大势所趋[1-2]。电站空冷技术始于 20 世 纪 30 年代末，主要有直接空冷和间接空冷 2 种形 式，其中间接空冷系统又包括混凝式间接空冷系统 (亦称海勒式)和表凝式间接空冷系统(亦称哈蒙式)2 种基本型式。3 种空冷技术在初投资、抗风、防冻、 电耗、煤耗、占地面积等方面各有优势[3]。间接空 冷技术由于其空冷塔无噪音、寿命长、维护简单、 节能等特点，越来越行内的广泛认可[4]。2 种间接 空冷技术相比较，海勒式相对复杂，循环水泵电耗 相对较高，但由于采用混合式凝汽器，可实现较低 的背压；而哈蒙式系统简单，循环水泵电耗较低， 背压稍高，二者各有利弊。 间接空冷系统通过间接空冷塔的自然对流作 用抽吸环境侧风，进而对循环水进行冷却。间接空 冷塔是已逐渐成为我国三北地区火力发电的主要 冷端设备，如阳城电厂二期工程 2 台 600 MW 机组 表面凝汽式间接空冷系统[5]，2011 年投产的宁夏水 洞沟 2×660 MW 超临界表凝式空冷机组， 2011 年低 投产的国电宝鸡第二发电厂 2×660 MW 超临界混凝 式“三塔合一”间接冷却机组， 2011 年低投产的华能 秦岭发电厂 2×660 MW 超超临界表凝式“三塔合一” 间接空冷机组等。 电厂燃料燃烧产生的能量中大约有一半通过 冷端系统被排向大气，虽然这些能源品质较低，但