[实用新型]一种提高风沙环境下间接空冷系统性能的装置

说明书

本实用新型公开了一种提高风沙环境下间接空冷系统性能的装置，包括减速挡风墙、主导流挡风墙和辅导流挡风墙；其中，减速挡风墙安装在空冷塔所在电厂区域的全年主导风向最上游，且减速挡风墙的中心与空冷塔的中心连线与全年主导风向一致；两个主导流挡风墙分别安装在减速挡风墙后方的两侧，方向垂直环境风来向；两个辅导流挡风墙分别安装在两个主导流挡风墙后方的两侧，方向垂直环境风来向。本实用新型在厂址区域主导风向，在空冷塔正面安装三层挡风墙，每层挡风墙具有不同的作用。利用挡风墙改善空冷塔局部流场，减少环境风的不利影响，增强空冷塔在环境风工况下换热能力。

技术领域

本实用新型属于电站空冷技术领域，具体涉及一种提高风沙环境下间接空冷系统性能的装置。

背景技术

作为电站空冷技术的一种，间接空冷系统因其节水、环保的特点，在火力发电行业获得了快速发展，解决了水资源缺乏的地区发展大容量高参数燃煤发电机组的瓶颈。空冷塔是其中核心装置，其无噪音、寿命长、维护简单，节能等优势得到广泛认可，是空冷机组发展的趋势。但空冷机组一般所处地区大风天气频繁，间接空冷系统受自然环境风影响较大，会造成间接空冷塔换热效率下降，出口水温上升，导致机组背压升高，煤耗增加，限制了机组发电能力，增加了企业生产成本。因此，寻求解决环境风条件下间接空冷系统性能下降的途径，改善间接空冷系统的换热性能显得十分必要。

环境侧风引起间接空冷系统空冷塔换热性能下降的原因在于环境风导致空冷塔入口进风不均匀、出口羽流偏斜，出口阻力增大等，导致塔体整体通风阻力上升，降低了通风量，引起机组背压上升，煤耗增加。为此诸多研究者提出许多解决措施，一方面通过改变空冷塔本身结构、系统流程等来改善间接空冷系统性能，如干湿联合空冷、改进换热表面、采用塑料塔、相变空冷系统以及周期干冷塔等先进的概念和设计，但这些措施因为成本较高或者实施难度较大等原因都没有得到后续工业应用。另一方面通过调整机组运行方式来缓解环境风对空冷塔的不利影响，担实际改善效果有限。1993年，Du Preez和Kroger年首次提出了挡风墙的概念，通过优化空冷塔内外流场以期提高其冷却性能。目前加装挡风墙主要有以下几种方案：在塔外加装翅墙、在翅墙上留门洞、在塔内加十字墙、在塔内加带有十字墙的圆锥等一系列方案。这些方案虽然在一定程度上减弱了环境风对间接空冷系统的不利影响，但也存在许多不足。塔内建设翅墙要在底部中央近2/3甚至以上面积上修建挡风设施，以阻挡环境风对塔内流场的破坏。由于空冷塔内一般都会建设许多附属设施，如果在塔内建设挡风墙受到既有设施的影响，同时由于空冷塔内部地下结构复杂，基础施工存在困难，难以广泛应用。塔外加装翅墙一般沿空冷塔圆周均匀加装垂直于空冷塔的导流板，以减轻绕流影响，诱导更多的空气进入空冷塔。但现有挡风墙方案都为不可调节挡风墙，无论塔内还是塔外，一旦安装完成，无法根据环境风向变化改变与风向夹角，一旦环境风方向发生变化，会导致效果下降，只能在设计环境风方向有较好效果。

环境风对间接空冷系统空冷塔的不利影响在于，环境风导致空冷塔四周散热器外侧面形成类似圆柱绕流的流场，侧面区域横向速度大、压力低，流入塔内的空气量减少而影响散热；下部横向流动影响上升气流流量，大风情况下出现“穿堂风”进一步影响空冷塔侧面、背面区散热。迎风区气流由于流速较大，进入塔内与背风面进入的气流相冲击，在塔内形成复杂涡流场，极大地影响了塔内上升气流的流量以及塔底侧面空气的流入。减弱环境风对空冷塔的不利影响关键在于减轻空冷塔的绕流效应，降低不同方向散热器换热的不均匀性，增大环境风向侧面散热器的进风量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种提高风沙环境下间接空冷系统性能的装置，以解决环境风对间接空冷系统不利影响的问题。

为达到实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：