石家莊風機并聯(lián)特性
作者:石家莊風機 日期:2014-9-27 瀏覽:945
1 石家莊風機并聯(lián)特性
以 600 MW 空冷機組常用軸流石家莊風機為對象, 通過選取石家莊風機性能曲線上的典型點,利用最小二乘擬合,可得到反映石家莊風機性能的表達式。 通常采用多項式形式表示石家莊風機的增壓Δp 和空氣流量 m 的關(guān)系,式中 f n 為多項式系數(shù)。
確定石家莊風機的工作點,還需知道管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力特性。對于空冷系統(tǒng)翅片管束結(jié)構(gòu),阻力特性曲線通常為二次拋物線形式,因此通過空冷系統(tǒng)管束的壓降 Δp s 和流量 m s 之間滿足如下關(guān)系:式中 f ns 為阻力特性系數(shù)。
對于單臺石家莊風機及其與外部管網(wǎng)組成的系統(tǒng),石家莊風機性能曲線與管網(wǎng)阻力特性曲線的交點,即為石家莊風機工作點。當 2 臺性能相同的石家莊風機并聯(lián)運行時,石家莊風機系統(tǒng)的增壓不變,流量相加,即在相同的增壓情況下,流量變成原來單臺石家莊風機的 2 倍。而外部管網(wǎng)的阻力特性不發(fā)生變化。根據(jù)上述石家莊風機與外部系統(tǒng)的壓力–流量變化規(guī)律, 即可獲得 2 臺石家莊風機并聯(lián)后的工作點。 下面以葉片安裝角 18°為例, 進行石家莊風機并聯(lián)特性的分析計算。由 600 MW 空冷石家莊風機在 18°安裝角下的性能曲線擬合得到的系數(shù)如表 1 所示。
2 臺石家莊風機并聯(lián)運行時,石家莊風機性能曲線和系統(tǒng)阻力特性曲線如圖 2 所示??梢钥吹?,石家莊風機并聯(lián)運行后,工作點發(fā)生變化,對應(yīng)增壓和空氣流量都升高。流量由單臺石家莊風機時的 425 kg/s 增加到并聯(lián)運行后的534 kg/s,僅增加了 25.6%,并沒有出現(xiàn) 2 臺石家莊風機流量疊加的情況。 石家莊風機增壓由單臺石家莊風機時的 64.8 Pa 增加到并聯(lián)運行時的 101.2 Pa,增加了 56%。
2 安裝角的影響
不同葉片安裝角下單臺石家莊風機的流量及 2 臺石家莊風機并聯(lián)運行后的流量計算結(jié)果如表 3 所示。 可以看到,隨葉片安裝角 β 增加,無論單臺石家莊風機運行,還是 2 臺石家莊風機并聯(lián)運行,空氣流量均隨之增加。將石家莊風機流量隨葉片安裝角 β 的變化表示在圖 3 上可以看出, 對于單臺石家莊風機,流量隨安裝角增加升高明顯,而對于石家莊風機并聯(lián)運行,當安裝角增加到一定程度之后,石家莊風機流量就近似不變了。葉片安裝角越大,石家莊風機功率就越高。因此對于多臺石家莊風機并聯(lián)的情況,過分追求增加安裝角,對改善石家莊風機性能作用不大。
3 石家莊風機群運行特性
3.1 集群因子
電站空冷石家莊風機以集群方式組合運行,實現(xiàn)大量冷卻空氣的強迫對流流動。實驗表明,集群效應(yīng)使單臺石家莊風機的流量有所減少,介于并聯(lián)后單臺石家莊風機的流量與獨自運行時單臺石家莊風機的流量之間。以并聯(lián)方式運行的石家莊風機, 出口連接在同一個外部管網(wǎng)系統(tǒng)上,阻力特性曲線保持不變。而對于空冷石家莊風機群而言,每臺石家莊風機出口連接的都是獨立的空冷單元管束,說明石家莊風機群運行方式不完全符合并聯(lián)的條件。同時,空冷單元之間由于彼此空氣流場的影響,也不能完全視為并聯(lián)的外部管網(wǎng)。為此,本文在按石家莊風機群并聯(lián)運行,同時每個空冷單元的阻力特性也按并聯(lián)方式處理的基礎(chǔ)上,通過引入1個修正因子 η ,反映空冷石家莊風機集群運行與并聯(lián)運行的差異。 集群因子 η 定義為石家莊風機集群運www.xunyis.com行時的總流量與石家莊風機獨立運行時疊加的總流量之比。由于集群運行時石家莊風機之間的相互影響,總流量不會超過每臺石家莊風機疊加的流量,所以集群因子 η ≤ 1。 集群因子與石家莊風機數(shù)量以及石家莊風機布置方式有關(guān)。
3.2 石家莊風機數(shù)量的影響
石家莊風機數(shù)量越多,彼此之間的影響越大,對應(yīng)每臺石家莊風機的流量就越小,即集群因子越小。對于僅有2個空冷單元的空冷系統(tǒng),石家莊風機數(shù)量集群因子 η n 可根據(jù)實驗測試和數(shù)值模擬確定,本文取 η n =0.95,即2臺空冷石家莊風機運行時,每臺石家莊風機的流量只能達到相同靜壓下單臺石家莊風機的95%;而對應(yīng)2個空冷單元的阻力特性,每個空冷單元的流量只能達到相同壓降下單個空冷單元的95%。為此,按石家莊風機并聯(lián)運行并引入石家莊風機數(shù)量集群因子的修正后, 得到2個單元空冷系統(tǒng)的增壓–流量特性如圖 4 所示??梢钥吹?,2 臺石家莊風機空冷系統(tǒng)流量約為 802 kg/s, 僅為 2 臺獨立運行石家莊風機流量之和 850 kg/s 的 94.4%, 說明空冷石家莊風機群流量不是按石家莊風機數(shù)量線性增加的。