Разработка плана численного исследования. Этапы построения трехмерной модели башенной градирни, страница 8

В период испытаний были обследованы:

1)   Система оборотного технического водоснабжения.

2)   Циркуляционный насос ст. № 1 (Д-12500-24).      

3)   Конденсатор турбоагрегата ст. № 2 КЦС-50.

4)   Градирня БГ-2100-70.

5)   По результатам испытаний определено ограничение электрической мощности АТЭЦ-1 при работе на системе оборотного водоснабжения в период май-сентябрь месяц.

Методика измерений.

Измеренные во время испытаний значения всех параметров работы турбоагрегата записывались по штатным приборам. Тарировка шкал манометров и мановакууметров выполнялась цехом ТАИ ТЭЦ.

Результаты испытаний.

Для сравнения полученных во время испытаний характеристик с нормативными опытные данные приведены к номинальным условиям: Ро = 90 ата, t₀ = 535 °С, Р_к = 0,05 ата.

Для определения действительного расхода циркуляционной воды через конденсатор ТА ст. № 2 и градирню, турбоагрегат во время испытаний эксплуатировался на конденсационном режиме с отключёнными ПВД.

Характеристика конденсатора

Действительный температурный напор во время испытаний был выше нормативного в среднем на 3,5 °С.

По результатам тепловых испытаний турбоагрегатов АТЭЦ-1 в 2001-2003 г превышение действительного температурного напора над нормативным составило в среднем 3,8 °С.

Расход циркуляционной воды через конденсатор ТА ст. № 2 (определённый по тепловому балансу конденсатора) равен 5040-5075,5 м3/час.

Характеристика градирни

Испытание градирни проведено при температуре окружающего воздуха 23 °С, относительной влажности 61,2 % и скорости ветра 5 м/сек на 2-х режимах.

    На 1 режиме при тепловой нагрузке градирни 144,12 ГДж/час получены следующие результаты:

•плотность орошения градирни составила 2,4 м2;

•действительная степень охлаждения циркуляционной воды в градирне составила 6 °С, нормативная равна 9 °С;

•недоохлаждение циркуляционной воды в градирне составило 3 °С;

•потери воды в градирне равны 56,6 т/час.

На 2 режиме при тепловой нагрузке градирни 230,32 ГДж/час получены следующие результаты:

•плотность орошения градирни составила 2,4 м2;

•действительная степень охлаждения циркуляционной воды в градирне составила 10,4 °С, нормативная равна 13,1 °С;

•недоохлаждение циркуляционной воды в градирне составило 2,7 °С;

•потери воды в градирне равны 85,4 т/час.

Места проведения замеров скорости и температуры внутри градирни указаны на рисунке 7.37.

Рисунок 7.37 – Место проведения замеров

При сопоставлении полученных данных в ходе численного эксперимента с результатами измерений проведенных в ходе испытаний градирни удалось выяснить следующее: абсолютная погрешность построения модели и проведения численного исследования по скорости составила - 10 % (5 м/с при испытаниях и 4,5 м/с в модели); по температуре – 12,5 %. Относительная: 2 % и 0,31 % соответственно. На рисунках 7.38 и 7.39 представлены распределения давлений и скоростей внутри градирни при данном расчете. Точкамми на рисунках отмечены места замеров.

Рисунок 7.38 – Распределение давлений

Рисунок 7.39 – распределение скоростей

7.7 Результаты исследований и основные выводы

Подводя итог численного моделирования процессов теплообмена в градирне, можно сделать следующий вывод: использование численного моделирования и, в частности, метода конечных элементов позволило получить желаемый результат. А именно в ходе исследования были определены наилучшие конструктивные варианты модернизации башенной градирни с целью уменьшения обледенения верхней кромки. Достигается это путем отделения теплого потока воздуха от стенки, что исключает контакт теплого воздуха с поверхностью, имеющей температуру ниже нуля. Тем самым исключается образование льда на стенах градирни. Численный расчет это подтвердил, а доказательство адекватности модели позволяет считать полученные результаты достоверными и соответствующими действительности.