airpak模擬用于汽輪機房通風設計與優(yōu)化

《airpak模擬用于汽輪機房通風設計與優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第27卷第1期華中科技大學學報(城市科學版)Vo1．27No．12010年3月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Mar．2010Airpak模擬用于汽輪機房通風設計及優(yōu)化徐菱虹，劉云霞，胡璋(華中科技大學環(huán)境科學與工程學院，湖北武漢430074)摘要：目前，火力發(fā)電廠汽輪機房通風系統(tǒng)的設計基本上是依靠經(jīng)驗，很難設計出最佳的節(jié)能系統(tǒng)。本文使用Airpak軟件對某汽輪機廠房的通風空氣流場進行數(shù)值計算。首先驗證原設計系統(tǒng)的通風效果，得出原設計存在能耗嚴重、氣流組織不均勻的結果。然后從改善通風氣流組織效果和節(jié)能兩方面出發(fā)，對汽輪機房的通風設計進行優(yōu)化，得到夏季通風系統(tǒng)

2、運行節(jié)能33kW(節(jié)能率為15．3％)的優(yōu)化設計方案。關鍵詞：汽輪機房；Airpak；通風；節(jié)能中圖分類號：TU834．53文獻標識碼：A文章編號：1672-7037(2010)01-O036-04目前國內大力興建火力發(fā)電廠，因能源利用1L食}撼成本低，設計建設時缺乏節(jié)能意識，因此存在嚴重的建筑能耗問題。汽輪機房通風系統(tǒng)因散熱量大、通風散熱意義重大，設計時常側重于通風安全r-八八／Y覆l性，而較少考慮節(jié)能，因此也是火電廠建設中能源耗費嚴重的典型。合理的設計方案不僅要滿足通—／宣

3、．-‘I一風散熱要求，還要盡量節(jié)約能源。／{l／近年來，隨CFD技術的成熟，國內外學者對F_一大空間建筑通風

4、做了大量模擬研究¨J，接近真，9／JI}前／實測試數(shù)據(jù)的模擬研究結果對實際工程有重大指導意義。本文以面向HVAC領域的Airpak軟件1、2一防爆屋頂風機，3一汽輪機組，4一除氧器；為模擬仿真工具，對一實際火電廠工程的汽輪機圖1通風設計示意圖房通風系統(tǒng)進行模擬研究，分析其通風效果，并在此基礎上進行節(jié)能改善，通過模擬驗證，設計出理(267×10m／h)；排除除氧間室內余熱(余濕)想的節(jié)能通風系統(tǒng)。所需要的通風量為64．5×10kg／h(57．5x10m／h)。汽輪機房屋頂布置32臺No．15防爆屋汽輪機房通風設計頂風機，其型號為：DWTNo．15，口=17。，風量：85000m／h，配電

5、機YB2—160L一8，n=720rpm，本文選取的研究對象為一個實際的大型火電N=5．5kW。除氧間屋頂布置lO臺No．14防爆屋頂風機，其型號為：DWTNo．14，口=20。，風量：廠工程設計項目_2X300MW熱電聯(lián)產(chǎn)工程，地處河南安陽，夏季通風設計溫度為32~C。原工60000m／h，配電機YB2—160L一8，n：560rpm，N=4kW。風機運行總功率為216kW。程設計中通風系統(tǒng)為下部百葉窗自然進風，上部屋頂通風機排風的自然進風、機械排風方式。汽根據(jù)《火力發(fā)電廠及變電所供暖通風空調設計手冊》中給出的通風量估算值J，此2X300輪機房各層的樓板均為柵格樓板，通風設計示意MW

6、工程的汽輪機房通風量為200X10kg／h；除圖見圖1。氧間的風量估算值為56×10kg／h?？梢姡诖嗽O備總散熱量為6950kW；總散濕量為2200工程設計中，設計人員過多考慮通風安全，通風換kg／h。工程設計中，設計人員計算出排除汽輪機氣量計算值偏大。房室內余熱(余濕)所需通風量為301X10kg／h收稿日期：2009—11-04作者簡介：徐菱虹(1963)，女，湖北人，副教授，研究方向為建筑節(jié)能與可再生能源應用，xulhhust@163．COi'll。第1期徐菱虹等：Airpak模擬用于汽輪機房通風設計及優(yōu)化‘37·2數(shù)學模型及邊界條件Airpak軟件是Fluent軟件下特別面向

7、HVAC領域的專業(yè)人工環(huán)境系統(tǒng)分析軟件，近年來大量應用于工程流場的研究，大量實例驗證了其模擬計算結果的準確性J，可用于進行通風系統(tǒng)的專業(yè)分析。圖2汽輪機房通風系統(tǒng)幾何模型AirPak提供4種湍流模型：混合長度模型、能量變量為1×10～；各速度分量變量為1×Indoor零方程模型、標準k-e模型、RNG模型。10_’。Chen等人從在普朗特Prandtl的混合長度模采用穩(wěn)態(tài)算法，開啟默認的$2S輻射模型運型的動力學湍流粘度表達式中提出了一個簡單的算，并開啟了室內空氣質量／室內舒適性控制可計代數(shù)方程式來表示湍流黏度，將湍流黏度看作當算解決流場(流速和壓力)和溫度問題。設置環(huán)地時均速度和長度

8、尺度的函數(shù)J，即境溫度為32a【=，室內初始溫度為環(huán)境溫度，室內=O．03874pu／(1)初始風速為0，設置默認流體為空氣。式中：為當?shù)貢r均速度；長度尺度z被定義為與3．3夏季通風設計工況模擬分析最近壁面的距離。在數(shù)值模擬計算結果中，直觀反映出通風效Indoor零方程模型是為模擬室內空氣流動而果的指標就是工作區(qū)溫度場、速度場，以及排風區(qū)發(fā)展來的，為暖通空調氣流組織的研究提供了一的溫度場、速度場、空氣年齡。個簡單而又可靠的湍流模型。它計算收斂速