[发明专利]一种高海拔空冷岛散热面积的设计方法

说明书

本发明公开了一种高海拔空冷岛散热面积的设计方法，该方法是基于分子运动理论，气压降低对强制对流换热系数没有影响，气压降低对空冷系统的影响主要体现在密度的变化上，密度的变化将对空冷系统设计产生主导作用。采用相对计算方法：通过已建成的空冷岛散热面积，根据海拔高度、设计散热系数、翅化比以及迎面风速折算高海拔条件下散热面积变化量。本发明直接给出了高海拔空冷岛散热面积的设计方法，简单明了，易于计算的程序化。

技术领域

本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种高海拔空冷岛散热面积的设计方法。

背景技术

电厂空冷技术以其优越的节水性能有效的解决了电力发展与水资源相对匮乏的矛盾，成为富煤缺水地区大容量电站的最佳选择。近十年来，越来越多大容量的直接空冷机组和间接空冷机组相继投运，尤其是1000MW直接空冷机组投运，成为我国空冷技术发展的里程碑。

高海拔地区，大气压力低，空气相对稀薄，对于空冷系统设备，若选用与平原地区相同的选型设计，将会影响机组的运行性能和运行安全。目前，海拔超过3000m地区空冷电厂尚未投运，高海拔、低气压对大容量高参数机组的影响尚缺乏较深入的理论分析和运行经验，故对空冷系统的选择需进行深入地研究。

发明内容

本发明的目的在于解决以上问题，提供一种高海拔空冷岛散热面积的设计方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高海拔空冷岛散热面积的设计方法，包括以下步骤：

1)通过已建成的空冷岛散热面积，根据海拔高度、设计散热系数、翅化比以及迎面风速，折算高海拔条件下散热面积变化量；

2)在总散热量、设计环境温度、设计排汽压力、迎面风速、定压比热容、散热系数、翅化比相同的情况下，空冷岛的散热面积与空气密度相关，求得高海拔空冷岛的空气密度，即可求得高海拔空冷岛散热面积。

本发明进一步的改进在于，通过式(1)折算高海拔条件下散热面积变化量：

A_迎：迎风面积；

V_迎：迎面风速；

ρ：空气密度；

C_p：定压比热容；

K：散热系数；

R：翅化比；

下标1：已建成的空冷设计参数；

下标2：高海拔处空冷设计参数。

本发明进一步的改进在于，对于强制对流换热，根据式(2)准则数方程式计算：

Nu＝f(Re,Pr) (2)

其中：

Nu：努谢尔数；

Re：雷诺数；

Pr：普朗特数，

μ：动力粘度；

λ：气体的导热系数，

：分子平均自由行程；

v：分子平均速度；

C_v：空气定压比热容；

大气压力变化对Re不产生影响。