严寒地 区火力发电厂锅炉紧身封闭内冬季空气热环境的改善.pdf

傀杰冷絮磊督磊驷阥月铪交知锻广权权屋嘲论炭和剑牲卫《年￡月湔既瓒嗲话本人声明：本人所呈交的学位论文是在导辩的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明弓玫哪谌萃猓月畚牡研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何末加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权妇属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。Ｃ艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑论文作翥签名：导师签名：果。
第绪论问题的提出及研究现状此问题的研究方法和研究工具严寒地区的火力发电厂，由于冬季室外气温很低，主厂房内的大型锅炉多采用整体的紧身围护封闭措施予以保护，在锅炉周围的走道外侧设置围护结构加以封闭“身封闭内具有热负荷大、夏季需求风量大的特点。夏季，主要靠外墙的门窗自然进风，屋顶通风器的自然排风来实现通风的。冬季，将门窗、屋顶通风器全部关闭，但由于紧身封闭内锅炉的散热，加上建筑物高大，会产生很强的热压，建筑物外墙上的门窗以及一些孔口处会有较大的冷风渗透，致使厂房内出现“下冷上热”的问题。下方热环境较差，温度偏低，对下部空间的水管、设备带来不利的影响，甚至可能冻结，影响正常的生产．同时，厂房内还会出现上，中、下部工作区温度分布不均匀，局部温度过低的情况，这些都不利于操作人员工作，有可能造成电力设备的故障，危害电厂生产的安全性。长期以来，工程技术人员在火力发电厂的设计中，主要以考虑紧身封闭内的夏季通风环境为主，对冬季内热环境的设计计算很少。正是由于设计人员对这个问题的忽视或者缺少相应的理论资料指导，以至于在冬季实际运行时内环境会出现“下冷上热”的问题。据了解，这种情况在火力发电厂的运行中比较普遍。针对火力发电厂在冬季运行中普遍存在的上述问题，工程技术人员一直致力于寻找解决的办法，归纳起来有两种：一是在冬季，将建筑物高度方向中部的流通断面封堵上，减弱热压，减少冷风渗透；夏季将流通断面打开，让空气全面流通，实现通风降温。二是在紧身封闭内锅炉上方设置数台引风机，在冬季依靠引风机，通过风管将厂房顶部的热空气抽送到建筑物的下方，改善下方的热环境．这些办法在一定程度上改善了冬季建筑物下方温度过低的问题。但由于进行工程实验论证很难，且无全面、可靠的理论依据，以至设计人员在使用这些方法时完全依靠经验。因此，以上所说的办法效果究竟如何，以及怎样才能更有效地解决这个问题，成为工程技术人员非常关注的问题。由于这种问题在火电厂的冬季运行中普遍存在，遂本课题以内蒙古上都地区火力发电厂为研究对象，应用的Ｄ馊砑芯吭诙咎跫禄鹆Ψ⒌绯е鞒Х康冷风渗透对室内环境的影响，对其内热环境进行仿真计算，分析以上改善方法的效果，为解决此类问题以及火电厂的优化设计提供参考。’
软件鸅．本课题使用数值模拟软件，它是国际上流体流场研究的一个重要工具。它是利用计算机，将流体流动的各种守恒的偏微分控制方程组离散化求解，并将其结果可视化，具有成本低、速度快、资料完备且可模拟各种不同工况等独特的优点。目前，国际上仅有几套相对比较成熟的的Ｄ馊砑鏟、等，考虑到本课题的模拟对象及问题性质，选用了捌淝按网格划分怯糜谀Ｄ飧丛蛹负翁跫铝鞫痛任侍獾腶绦颍峁┑姆墙构网格生成程序，把计算相对复杂的几何结构问题变得容易和轻松，可以生成的网格包括二维的三角形和四边形网格：三维的四面体、六面体及混合网格。并且，可以根据计算结果调整网格，节约计算时间．该程序可以用于模拟可压缩与不可压缩流动问题、稳态和瞬态流动问题、无粘流、层流及湍流问题、对流换热问题ㄗ匀欢粤和混合对流⒌既扔攵粤骰蝗锐詈衔侍狻⒎浠蝗任侍獾龋谂ㄐ幸涤凶沤瞎惴旱应用。暖通设计的最终目的是以经济、合理的系统设计及设备选型实现所要求的室内气候环境率6取⑵鳌⑽廴疚镏逝ǘ鹊鹊姆植，实现对这些环境参数的合理控制．利用际酰筛行У亓私馐夷谄鞯墓乖臁⒎植继卣鳎Ｎ:侠淼南低成杓萍吧璞选型提供有益的参考资料．暖通行业是榧际跤τ玫闹匾A煊蛑唬夜ǹ盏制冷行业已有不少专家对挠τ醚芯靠U沽舜罅康墓ぷ鳎〉昧艘欢ǖ某晒要表现在以下方面“”：◆通风空调设计方案优化及预测、空调设计方案的仿真、高大空间气流组织，置换通风方式的数值模拟、洁净室气流分布的数值模拟等；◆传热传质设备的治觯绺髦只蝗绕鳌⒗淙此腶；治觯◆射流技术的治觯缈盏魉头绲母髦帜┒松璞傅龋◆流体机械及流体元件，如泵、风机等旋转机械内流动的し治觯髦址的籇分析；◆空气品质及建筑热环境的椒ㄆ兰邸⒃げ猓◆建筑火灾烟气流流动及防排烟系统的蠓治鰈◆锅炉燃烧汀⑵⒚规律的治觯◆城市风与建筑物及室内空气品质的相互影响过程的治觯可以看出，治鲆延糜