直接空冷系统中喷雾冷却技术的应用.pdfVIP

2009年第5期 东北电力技术 l9 直接空冷系统中喷雾冷却技术的应用 TheUseofSprayCoolingTechnologytoDirectAir—coolingSystem 范志强，陈海平，张学镭 (华北电力大学，河北 保定 071003) 摘要：直接空冷机组夏季真空低是影响机组安全经济运行的主要问题之一。通过装设喷雾冷却系统，可以有效强化空冷散 热器的传热，提高机组出力。主要介绍了喷雾冷却系统的工作原理，阐述了系统对喷嘴选择、喷嘴流量 、喷嘴压力、喷雾 角度及喷雾水质的要求。通过经济性分析，喷雾冷却系统实际应用是可行的，可以降低机组背压，提高机组的经济性和安 全性。 关键词：直接空冷系统；喷雾冷却；喷嘴；安全经济性 [中图分类号]TK264．1；TK4l4．2 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2009)05—0019-03 我国电力发展受到水资源短缺的极大约束。直 门。冷却三角内部喷雾系统由供水支管路、过滤 接空冷发电机组节水效果非常显著，在富煤缺水的 网、若干喷头和相关配件组成。操作控制系统主要 地区大力发展大型直接空冷机组对节约水资源和电 用于控制泵的启停和喷水流量、压力的调节 。 力发展具有重要的意义。近几年，直接空冷系统得 1．2 工作原理 到大力的推广和应用。 在空冷风机出口，装有若干喷头组成的喷雾强 由于夏季气温高，直接空冷机组的满发背压会 化换热系统，如图1所示。其工作原理是：压力水 很高，甚至超标。为保证机组的安全运行，机组不 通过喷头喷射出许多细小颗粒的雾状水滴，加湿空 得不限负荷运行。这样机组在夏季必然会 出现较长 冷凝汽器表面，由于水在蒸发过程中会吸收很大的 时间大负荷高背压限负荷运行工况，对机组的安全 汽化潜热，通过雾化水在翅片表面蒸发，利用水的 运行带来严重的隐患，也直接影响电网的安全经济 汽化潜热有效强化了传热。 运行…。为解决这一问题，从改善空冷散热器换 热条件出发，通过装设喷雾系统，可强化空冷散热 器的传热，提高机组出力。 喷雾系统利用水的汽化潜热来强化传热有2种 方式：一是提高空冷风机人 口空气湿度来降低空气 温度；二是喷雾水直接喷到空冷散热器表面，通过 喷雾水在空冷翅片表面蒸发来达到强化传热 目的。 本文以第2种方式对喷雾冷却系统的工作原理、结 构特性及系统的可行性进行阐述和分析。喷雾冷却 系统在理论和实际应用上都是可行的，可推广使 用 1 喷雾冷却系统构成及工作原理 1．1 系统组成 喷雾冷却系统由空冷散热器外部供水系统、冷 却三角内部喷雾系统及操作控制系统组成 1]。外 图 l 直接空冷中喷雾冷却系统 部供水系统由供水泵、供水开关阀、调节阀及管路 2 喷雾冷却系统的主要设计要求 系统组成。为减少系统投资，多台机组可共用 l套 供水管路系统，并在进入各机组的分管上安装隔断 2．1 喷嘴选择 20 东北电力技术 2009年第5期 喷嘴是喷雾冷却系统的关键部件，其好坏直接 和水焓值很接近，因此 Ad／AT的比值反映了湿空 影响喷雾蒸发冷却的效果 J。对喷嘴的要求是： 气喷雾用水量与降温幅度的关系。根据空气的冷却 喷雾效果好，喷水量大，喷射角大，喷射面积大， 幅度 (空气的吸水能力)可以确定喷雾冷却系统 不易堵塞。通过试验发现螺旋圆锥喷头喷雾效果较 的喷雾用水量，喷嘴型式选定时也就确定了喷嘴的 好 (如图2所示)，是一种冷却效果非常好的喷