火電廠汽輪機(jī)房通風(fēng)、供暖節(jié)能模擬研究

【摘要】： 全球能源日趨短缺,我國(guó)能源嚴(yán)重短缺,節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題,是中央確定的我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。建筑節(jié)能對(duì)于緩解我國(guó)能源短缺問(wèn)題具有重要意義。 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)房是典型的高大空間、大熱源建筑,夏季通風(fēng)散熱需要很大的通風(fēng)量;冬季冷風(fēng)滲透大,即使在很大的供暖負(fù)荷下,工作區(qū)仍不能達(dá)到滿意的供暖效果。因此,通風(fēng)、供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)能有很大影響。目前,通風(fēng)和供暖的設(shè)計(jì)基本上是依靠經(jīng)驗(yàn),很難設(shè)計(jì)出氣流組織合理且節(jié)能的系統(tǒng)。 本文研究對(duì)象為一實(shí)際2×300MW火電廠工程的汽輪機(jī)房,使用面向HVAC專業(yè)的Airpak軟件建立幾何模型、劃分網(wǎng)格,并選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型和邊界條件,利用Fluent求解器對(duì)其通風(fēng)氣流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。 首先,對(duì)汽輪機(jī)房原通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算,驗(yàn)證其通風(fēng)效果,得出原設(shè)計(jì)存在能耗嚴(yán)重、溫度場(chǎng)(氣流組織)不均勻的結(jié)果;從改善通風(fēng)氣流效果和節(jié)能兩方面出發(fā),對(duì)汽輪機(jī)房的通風(fēng)設(shè)計(jì)做改善,先解決了氣流組織不均勻?qū)е碌臏囟葓?chǎng)不均勻問(wèn)題,再在此基礎(chǔ)上做節(jié)能改善設(shè)計(jì),得到夏季通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能33kW(節(jié)能率為15.3%)的滿意設(shè)計(jì)工況。多次模擬試驗(yàn)后,找出了自然通風(fēng)適用于過(guò)渡季節(jié)的臨界溫度(16℃),在此溫度及以下,采取風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)閥全開(kāi)的自然通風(fēng)方案,可滿足過(guò)渡季節(jié)的通風(fēng)散熱要求。 冬季工況下,采用屋頂風(fēng)機(jī)逆轉(zhuǎn)向汽輪機(jī)房倒送風(fēng),冷風(fēng)與熱氣流充分混合后下送,充分利用了積聚在上空的設(shè)備散熱量,為下部工作區(qū)供暖服務(wù),模擬結(jié)果證明,屋頂風(fēng)機(jī)倒送風(fēng)用于冬季供暖很好地解決了傳統(tǒng)供暖存在的下冷上熱問(wèn)題,阻止了下部冷風(fēng)的滲入,且充分利用廢熱,大大地節(jié)約了供暖能耗。 本文的研究結(jié)果還表明,Airpak軟件用于大空間建筑通風(fēng)氣流場(chǎng)的模擬計(jì)算,建模方便且計(jì)算準(zhǔn)確,模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)汽輪機(jī)房通風(fēng)供暖的設(shè)計(jì)、節(jié)能優(yōu)化具有顯著的指導(dǎo)作用,對(duì)實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能具有重大的理論指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】：汽輪機(jī)房 通風(fēng) 供暖 節(jié)能 Airpak
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TU834;TU832
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 汽輪機(jī)房熱環(huán)境特點(diǎn)10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外大空間通風(fēng)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本課題的研究對(duì)象及主要工作11-13
• 2 汽輪機(jī)房通風(fēng)設(shè)計(jì)13-20
• 2.1 汽輪機(jī)房通風(fēng)設(shè)計(jì)原則13
• 2.2 通風(fēng)方案的比較選擇13-15
• 2.3 汽輪機(jī)房夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)及計(jì)算15-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 數(shù)學(xué)模型20-28
• 3.1 Airpak 軟件基本介紹20-21
• 3.2 控制方程21-22
• 3.3 湍流模型22-26
• 3.4 輻射模型26
• 3.5 邊界條件26
• 3.6 Airpak 運(yùn)算26-27
• 3.7 本章小結(jié)27-28
• 4 夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)工況模擬計(jì)算及分析28-36
• 4.1 汽輪機(jī)房物理模型28-29
• 4.2 求解參數(shù)設(shè)定及求解控制29-30
• 4.3 夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)工況模擬分析30-34
• 4.4 本章小結(jié)34-36
• 5 通風(fēng)、供暖節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)及模擬分析36-57
• 5.1 夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)改善及模擬分析36-39
• 5.2 夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)節(jié)能改進(jìn)及模擬分析39-43
• 5.3 過(guò)渡季節(jié)自然通風(fēng)模擬分析43-47
• 5.4 通風(fēng)用于冬季供暖研究及模擬分析47-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 全文總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62

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