[行业技术文章]火电厂空冷系统数值仿真计算

北京年夜学方达时空数字仿真技术研究所从2003年起起头介入我国的火电厂直接空冷系统的设计改良工作。我们的主要使命是在电厂的设计阶段与各年夜电力设计院合作，经由过程计较机仿真计较为设计单元选择的设计参数，包括火电厂的空冷平台与其它建筑物间的结构、空冷平台的高度、空冷平台挡风墙的高度、风机的迎风面速度等。经由过程我们的计较工作可觉得设计单元和厂家招标提供很有价值的参考依据，为火电厂直接空冷系统的建设带来极年夜的经济效益。至今我们已和全国十余家火电厂和几年夜电力设计院有过秀的合作，我们的工作同时也获得GEA和巴克杜尔公司外国家的高度评价。
　　今朝我们的一个新的服务领域是为已起头生产的火电厂直接空冷系统提供运行情况的展望和改良方案。国内采用直接空冷的电厂遇到的一个普遍问题是不能在全年内都保证满负荷发电，主要缘由就是高温文外界情况年夜风对直接空冷系统正常运行影响很年夜。我们今朝可以展望电厂在各类情况条件下运行的汽轮机背压值，并可觉得在一定水平上下降汽轮机背压值提供合理的工程建议。
针对今朝已有水冷电厂改建成空冷电厂的问题，原本的建筑物会对空气冷凝器存在较年夜的影响，而且分歧电厂的改造方案也不尽不异，会比新建的空冷电厂存在更多的技术坚苦，极端情况例如高温年夜风有可能造成电厂跳闸，有需要预进步前辈行一定的研究。
　　不管对于处于设计阶段的电厂仍是已投产的电厂，我们都可觉得厂方工程师提供利便实用的满发情况下气象条件与汽轮机背压值相对应的操作手册。厂方工程师可以凭据手册针对分歧的气象条件（尤其是外界高温年夜风容易致使汽轮机背压值太高的情况）查出响应的背压值，实时做出调整，避免极端情况下发生跳闸。

经由过程数值模拟解决现实问题的越性
　　数值模拟技术是上世纪五十年月泛起的一个以计较数学为根蒂根基，以年夜型计较机为工具，来模拟仿真物理进程的研究方式，随着理论和技术的前进，计较研究方式已和理论方式、实验方式并列，成为第三种基本的科学研究方式。近十年来计较机技术飞速成长，数值模拟技术也慢慢起头实用化，在工和工程设计中起到举足轻重的作用。相对实验方式，数值模拟技术在空冷系统的研究中有着独有的势，这类势主要体现在以下三个方面：
1.不受地形地貌的影响，空间范围几近不受限制。
2.可以肆意设定风向、风速、情况温度和蒸汽温度，较真实的模拟流场，包括所有矢场（如速度场）和所有标场（如温度场、密度场和压力场等），且自动知足所有相似性参数和相似律。
3.计较成效可以直接提供汽轮机的背压，结论直截了当、清晰明确。