2014年第8期（总第383期）
节能
ENERGY CONSERVATION
国内某300MW汽轮机凝汽器布管改造研究
周扬
（大唐乌沙山发电厂，浙江宁波315722）
摘要：国内运行的机组中还有大量的老式凝汽器在用，它们不仅效率低，而且随着运行时间的增加，经常出现问题，因此进行凝汽器的改造就成为老机组挖掘潜力的一个重要手段。以国内某300MW机组为研究对象，从布管方式等方面入手对凝汽器进行改造，通过对改造前后凝汽器的数值模拟及数据分析，来探讨改造的可行性。
关键词：赢汽器：数值模拟；布管方式：改造
中图分类号：TK264.1+1文献标识码：A文章编号：1004-7948[2014)08-0075-04 doi:103969/j. issn. 1004 7948.2014. 08. 021
引言
凝汽设备是汽轮机组的重要辅机之一，蒸汽在
凝汽器内的凝结过程是电厂热力循环中的重要环节，对整个电厂的安全、经济运行有重要的影响。影响凝汽器真空的因素有很多，除蒸汽负荷、循环冷却水量和冷却水进口温度等运行参数外，还与凝汽器的总体传热面积、冷却管材料以及管束布置方式等有密切的联系1-2」而且管束布置方式是影响汽侧流动特性和传热特性的主要因素之一。
对于传统的凝汽器而言，它们一般采用冷都水
对分、双流程布置，管束周界呈圆形、带状分布，而且在主凝结区设置一些挡汽板或集水板，这种管束布置的显著特征是汽侧周界短、流程长，周界管束因汽流速度大而产生冲击磨损，凝汽器的汽阻大、凝结水过冷度高、冷却管的使用寿命短，特别是汽侧设有多道挡汽板、集水板后局部区域形成流动死区.造成不凝结气体滞留，降低了传热面积的有效利用率。很明显，增长凝汽器管束周界、简化汽侧流程、合理的布置挡汽板和集水板为主要的改造思想，而采用汽侧向心式的管束布置是最有效的方法[3-4]
以国内某300MW凝汽器的管束布置为研究
对象.按照上述想法对该凝汽器进行改造，并用数值模拟软件对改造前后的凝汽器模拟其壳侧的流动和传热变化，通过对模拟结果的分析来研究改造的可行性。
1物理模型及控制方程
- 75
凝汽器壳侧的蒸汽流动较为复杂，是一个发生在冷却管束间的多组分介质凝结的三维流动过程。为了实现凝汽器内流动传热现象的数值模拟，将凝汽器壳侧的蒸汽流动简化成为蒸汽空气双组分混合物在具有分布阻力和分布质量汇的多孔介质中的单相二维定常流动过程。在笛卡尔直角坐标系
下，描述该流动的方程可统一描述成如下形式：-[e.
ayax[p
ax
[er。 %] +s.。
(1）
式中：β一蒸汽流经区域的多孔率；变量为数值1、4、V、k、e或空气浓度9时，方程分别表示混合物的连续性方程、动量方程、瑞流模型以及空气浓度方程。
为了保证控制方程的封闭性，数值计算过程中
还需补充一些必要的关系式，如局部传热量计算式、各传热环节的表面换热系数实验关联式以及管
束区蒸汽流动分布阻力关系式等 2数值计算方法的验证
凝汽器是一个非常庞大的换热设备，很难对凝汽器实体进行实验来检验计算的正确性。曾有其他人员对有实验数据的某一凝汽器二维模型进行数值计算，验证了凝汽器数值计算方法和实施过程的准确性3。文中不再单独进行数值计算的验证。