電站空冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括熱力計(jì)算、大管道設(shè)計(jì)、翅片管優(yōu)化設(shè)計(jì)、電氣與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

      ① 熱力計(jì)算

      熱力計(jì)算根據(jù)汽輪機(jī)排汽量、排汽焓、排汽壓力等電站設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合大氣壓力、氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等當(dāng)?shù)氐淖匀粴庀髼l件，通過經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)公式，對(duì)風(fēng)機(jī)規(guī)格和數(shù)量、散熱面積、平臺(tái)高度、管道阻力、空冷管束長(zhǎng)度、真空泵規(guī)格、蒸汽管道直徑進(jìn)行計(jì)算，并綜合考慮地形、電站廠房布局、風(fēng)沙塵土等因素。熱力系統(tǒng)工藝計(jì)算通常得出多套設(shè)計(jì)方案，再通過系統(tǒng)性能和建設(shè)費(fèi)用的綜合權(quán)衡確定最優(yōu)方案。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，提高設(shè)計(jì)效率，空冷廠商通常根據(jù)既往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)編寫了自己的工藝計(jì)算軟件。

      ② 大管道設(shè)計(jì)

      大管道設(shè)計(jì)影響到汽輪機(jī)的排汽背壓和散熱面積。在直接空冷系統(tǒng)方面，蒸汽主排汽管道的直徑可以超過8 米，常見的管道布置形式包括Y 型管道和加裝導(dǎo)流片的T 型管道。在間接空冷系統(tǒng)方面，間冷塔布置的供回水管網(wǎng)，需要過水力計(jì)算使各個(gè)扇區(qū)的流量達(dá)到設(shè)計(jì)值，其母管的直徑通常超過2 米。行業(yè)內(nèi)目前普遍借助CFD 計(jì)算軟件，采用計(jì)算流體力學(xué)的方法，設(shè)定湍流模型和高剖分精度的計(jì)算網(wǎng)格，對(duì)蒸汽流量分配、蒸汽阻力、水力阻力等進(jìn)行計(jì)算。

      ③ 翅片管優(yōu)化設(shè)計(jì)

      翅片管優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高電站空冷系統(tǒng)整體性能的重要辦法，具體包括管束結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、換熱能力初步計(jì)算、管束與鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)、基本換熱單元換熱系數(shù)測(cè)試等�？绽鋸S商通常借助于計(jì)算流體力學(xué)軟件和風(fēng)洞試驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件和電站參數(shù)，對(duì)翅片的形狀、高度、間距和厚度進(jìn)行優(yōu)化處理。經(jīng)過多年發(fā)展，翅片管得以不斷創(chuàng)新，經(jīng)歷了多排管、兩排管和單排管的發(fā)展歷程。目前，大扁管單排鋼鋁翅片管已經(jīng)成為行業(yè)公認(rèn)的最優(yōu)選擇，具有流通截面積大、壓力損失小、有利于汽液分離和防凍、外表面易于清洗等優(yōu)點(diǎn)。

      ④ 電氣與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      電氣與控制系統(tǒng)是電站空冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保障，通常直接納入電站整體的DCS 控制系統(tǒng)，通過集中控制室實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和自動(dòng)控制，完成工藝系統(tǒng)的程序啟停、中斷及單個(gè)設(shè)備的操作。控制系統(tǒng)借助于壓力傳感器、抽氣溫度傳感器和凝結(jié)水溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集工作。主排汽壓力通常作為控制系統(tǒng)的主控制變量。當(dāng)排汽壓力改變時(shí)，集中控制室首先輸出控制信號(hào)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)改變，變頻控制柜再將反饋信號(hào)送回集中控制室，實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)，以維持風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最佳狀態(tài)和電站運(yùn)行的既定工況。