大型火電空冷系統多尺度輸運機理及過程節能
空冷技術是富煤缺水地區火力發電的關鍵技術,但氣象、環境條件對空冷機組的性能存在顯著的復雜影響;同時,空冷系統本身也具有典型的多尺度特征,探索空冷機組的安全高效運行和優化設計方法,實現火力發電的節能節水,是動力工程領域面臨的前沿和挑戰性課題。 從實驗研究條件、多尺度數值計算模擬仿真和現場熱力性能試驗等不同角度,建立了迄今最為全面和完善的空冷系統性能研究環境,為開展適合我國北方自然環境條件的電站空冷技術研究提供了良好的支撐條件;完整揭示出大型火電空冷系統的性能特征和特性機理。開發了空冷單元空氣流場的優化組織、空冷島環境風場誘導強化技術和裝置,提出風機群分區優化運行技術,解決了空冷技術受制于環境風場和極端氣溫不利影響帶來的機組運行熱效率偏低的核心難題。開發了空冷凝汽器用系列化新型高性能翅片管傳熱元件;提出具有自主知識產權、適合我國北方氣象環境條件的新型間接空冷系統;結合我國國情,提出新的空冷凝汽器性能評價準則。顯著提高了空冷選型和系統設計關鍵參數的優化水平,從源頭上保障了空冷機組的優化設計和高效運行。 近5年來,實驗室研究人員在該方向發表國內外學術期刊論文近50篇,被相關研究引用250余次,獲授權發明專利5項。成果的主要技術內容通過了教育部科技成果鑒定,并先后獲2009年教育部科技進步一等獎和2011年國家科技進步二等獎。項目成果在火電行業近百臺大型空冷機組中得到應用,可使機組供電煤耗降低4.5-7g/kWh。項目成果的推廣應用,可使火電行業形成年節約標準煤500萬噸的能力,具有顯著的經濟、社會效益。
華北電力大學
2021-02-01