直接空冷系统中喷雾冷却技术.pdf

2009年第5期 东北电力技术 19 直接空冷系统中喷雾冷却技术的应用 TheUseof Cooling toDirect Spray TechnologyAir—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；TK414．2[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¨J。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：一是提高空冷风机入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 图l直接空冷中喷雾冷却系统 却三角内部喷雾系统及操作控制系统组成011。外 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1套 供水管路系统，并在进人各机组的分管上安装隔断 2．1喷嘴选择 万方数据 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旧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 流量和数量。 头。螺