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自然通风逆流湿式冷却塔的热力性能直接关系到整个机组的安全性与经济性,而冷却塔的热力性能很大程度上受环境条件的影响,当环境温度较低时,循环水和空气之间的换热强度大,在冷却塔内某些区域容易产生结冰现象。在冷却塔的进风口处加装挡风板是避免塔内结冰的有效措施,然而,在电厂实际运行中,常出现为了防止冷却塔塔内结冰而过量悬挂挡风板的情况,导致机组经济性降低。因此,研究挡风面积对冷却塔内水温和机组煤耗的影响,进而找到不同环境温度和风速下刚好可以防止塔内结冰的最佳挡风面积具有十分重要的意义,这不仅有利于降低发电成本,还为不同环境温度和风速下合理加装挡风板防冻提供了理论依据。论文建立了600MW机组自然通风逆流湿式冷却塔悬挂挡风板的数值模型,模拟了冷却塔内的速度场和温度场,进一步分析了挡风面积对塔内水温和煤耗的影响,得到了一定环境温度和风速下对应的最佳挡风面积。研究结果表明,在266.15K、261.15K和255.15K环境干球温度下,未采取防冻措施时,塔内会产生不同程度的结冰现象。为防止塔内结冰,增加一层挡风板会使挡风面积增加的过多,使冷却塔的冷却性能急剧下降。当挡风板采用部分悬挂时可以找到使冷却塔刚好不结冰的挡风面积,分别为323.41m~2、1739.88m~2和2236.99m~2,分别小于266.15K、261.15K和255.15K环境温度下按最佳层数加装挡风板对应的挡风面积(分别为970.23m~2、1973.48m~2和2485.55m~2),有利于机组节能。通过对挡风板悬挂方式的研究,提出一种新型防止塔内结冰的挡风板悬挂方案,即纵向间隔悬挂。纵向间隔加装挡风板后刚好可以避免塔内结冰的最佳挡风面积如下:当横向风速为1.5m/s,环境温度分别为261.15K、258.15K和255.15K时,最佳挡风面积分别为1578.79m~2、1864.16m~2和2071.29m~2;当横向风速为4m/s,环境温度分别为258.15K和255.15K时,最佳挡风面积分别为727.65m~2和1242.77m~2;当横向风速为6.5m/s,环境温度分别为261.15K、258.15K和255.15K时,最佳挡风面积分别为1657.03m~2、1988.44m~2和2174.85m~2。挡风面积对机组标准煤耗率的影响较明显,当环境温度为264.15K时,挡风面积为1739.88m~2时机组的标准煤耗率较挡风面积为848.96m~2时增加了0.384g/(k W·h);当环境温度为261.15K时,挡风面积为2154.14m~2时机组的标准煤耗率较挡风面积为1578.79m~2时增加了0.493g/(k W·h);当环境温度为258.15K时,挡风面积为2347.46m~2时机组的标准煤耗率较挡风面积为1864.16m~2时增加了0.579g/(k W·h)。