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应用能源技术
2011年第11期（总第167期）
自然通风湿式冷却塔加装挡风板优化设计
李永华，甄海军，马建坤
（1.华北电力大学能源动力与机械工程学院，保定071003;2.华能上安电厂，石家庄050310）摘要：以湿冷机组自然通风冷却塔相关理论为基础，借助于CFD模拟软件，建立了火电
机组湿式冷却塔的传热传质模型，主要的换热区城如填料、雨区和喷淋区采用离散相模型。由于冬季气温较低和塔内的换热不均，在冷却塔的填料下面、进风口处、基环面容易结冰，提出了在进风口处加装挡风板的方策，数值模拟分析结果显示，该方案改善了塔内温度场，有效的防止了塔内结冰。
关键词：冷却塔；档风板；数值模拟；离散相模型
中图分类号：TK264文献标志码：A文章编号：1009-3230(2011)11-0044-05 OptimizationDesignofInstallingWindshieldBoardOn
Natural Draft Wet Cooling Tower LI Yong-hua', ZHEN Hai-jun', MA Jian-kun
(1.Energy Power and Mechanical Engineering School of North China Electric Power University Baoding071003,China; 2.Huaneng Shangan Power Plant,Shijiazhuang 050510,China)
Abstract: Based on the relative theorise of the wet cooling tower,this simulation builds the heat and mass transfer model through CFD. The main heat transfer area, such as fillers, rain and spray zone discrete phase model. As the air temperature is low in winter and the heat transfer is uneven in the tower, the water is easy to freeze below the packing of the cooling tower, at the air inlet and on the base torus. A method is presented that a wind shield is installed at the air inlet, numerical simulation
results show which improves the temperature field in the tower and effectively prevents freezing-Key words: Cooling tower; Windshield board; Numerical simulation; Discrete phase model
0引言
目前华北和东北地区运行的冷却塔均有结冰现象存在。严重影响了冷却塔的正常运行，同时也缩短了冷却塔的使用寿命，并增加了塔的运行成本。
采用Merkel法和e=NTU法计算冷却塔内部流场，忽略了冷却水的蒸发损失，加入刘易斯因子，并将水滴控制方程近似简化为一维传热传质方程，气相流动为三维控制方程。本文针对冷却塔在冬季运行时出现结冰问题.采用在进风口分
收稿日期：201110-15
修订日期：2011-1028
作者简介：甄海军（1980一），男，汉，硕士，从事火电机组节
能理论及节能技术研究。
万方数据
层加装挡风板方案，对600MW机组逆流湿式自然通风冷却塔在不同的环境温度下和不同的横向风下，对冷却塔的热力特性进行了模拟，从而得出
进风口加装挡风板起到防结冰作用的结论。 1
物理计算模型
冷却塔内部为气水两相流场，传热传质和摩擦碰撞同时存在，为了突出热量与物质交换过程，对计算模型作适当简化：（1)忽略塔体向环境的散热和水滴内部热阻，只考虑塔内蒸发散热和接触散热，忽略辐射散热；(2)填料层分布致密，结构复杂，对填料内部的质量、动量和能量交换以源项的形式采用外接自定义函数求解"]；(3)在稳定运行工况下，塔内流动视为定常流，其中气相运