环境风向对自然通风直接空冷塔散热影响.pdf

cooledcondenserThermalPowerGeneration52(9):121-128.YANGYingzhe,WANBeiLYULanenvironmentalwinddirectionof natural draft tower of airTeneOTTne引用本文格式杨迎哲，王蓓，吕兰.环境风向对自然通风直接空冷塔散热影响.热力发电，2 0 2 3,5 2(9)：12 1-12 8.Sep.2023THERMALPOWERGENERATION2023年9 月No.9Vo1.52热力发电第9 期第5 2 卷D0I:10.19666/j.rlfd.202303024环境风向对自然通风直接空冷塔散热影响杨迎哲，王蓓，吕兰（中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，陕西西安710075)摘要自然通风直接空冷系统既不需要机械通风风机，也不需要间接空冷系统的循环水泵，大幅度降低了噪声、厂用电率和供电煤耗，符合“低碳”时代发展要求。自然通风直接空冷系统在大容量机组尚未应用，需掌握环境风向对自然通风直接空冷塔散热的影响规律。利用流体力学模型仿真FLUENT软件，对2 X660MW机组的直接空冷塔不同风向进行数值模拟，得到不同风向下各散热三角的通风量和散热量分布特点、直接空冷塔总体散热性能以及风向对直接空冷塔和主厂房总体布置的影响。结果表明，2 台机组的自然通风直接空冷塔的中心连线优先与主导风向平行。关键词环境风向；自然通风直接空冷塔；散热三角；通风量；散热量Influence of the environmental wind direction on heat dissipation of naturaldrafttowerof air cooled condenserYANG Yingzhe,WANG Bei,LYU Lan(Northwest Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,China Power Engineering Consulting Group,Xian 710075,China)Abstract:The natural draft tower of air cooled condenser system require neither mechanical ventilation fan,norcirculating water pump of the indirect dry cooling system,which significantly reduces the noise,house serviceconsumption and net coal consumption of power plant,according with the requirements of the“low-carbondevelopment era.However,this system has never been applied to large-fossil fired power units,it is necessary tounderstand the influence of environmental wind direction on heat dissipation of the natural draft tower of air cooledcondenser.Using the FLUENT software,numerical simulations of the natural draft tower of air cooled condenserunder different wind directions for 2x660 MW unit were conducted to obtain the distribution characteristics ofventilation and heat dissipation of each cooling triangle under different wind directions,the overall heat dissipationperformance of the cooling tower and the impact of environmental wind direction on the general layout of thecooling tower and main plant.The results indicate that the central line of the natural draft tower of air cooledcondenser of the 2 units should be parallel to the dominant wind direction preferentially.Key words:environmental wind direction;natural draft tower of air cooled condenser;cooling triangle;ventilationcapacity;heat dissipation我国目前投产的空冷机组均采用机械通风直接空冷系统1-2 或自然通风间接空冷系统3-6 两大类。本文研究的自然通风直接空冷系统综合了这2类空冷系统的特点7 ，具有一次换热冷效高，避免热风回流，不需要机械通风直接空冷系统的风机和间接空冷系统的循环水泵的优点，弥补了机械通风直接空冷系统和间接空冷系统在节能降耗、噪声防治等方面的不足，大幅度降低了厂用电率和供电煤耗，符合“低碳”时代发展要求，具有极高的经济性和清洁性。目前，自然通风直接空冷系统在大容量机组尚未应用7 。19 9 0 年美国长岛品OGDEN垃圾电站收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 7第一作者简介：杨迎哲（19 7 2），女，正高级工程师，主要研究方向为电厂湿冷和空冷系统及其冷却设施优化设计和运行等，。http:/2023年122热力发电35MW机组试验性质的应用是最大的火电机组8 。没有可以借鉴的成熟设计计算经验和应用积累，要从3 0 MW级机组直接跨越到3 0 0 MW级机组以上，研究难度较大。其中，掌握环境风向对自然通风直接空冷塔散热性能的影响规律，指导自然通风直接空冷塔以及主厂房布置是研究的重点和难点之一。FLUENT是成熟的商用计算流体动力学（CFD）软件包，近年来广泛应用于空冷技术研究1-6,9 。本研究采用FLUENT软件对2 X660MW机组的直接空冷塔以及主厂房布置进行数值模拟。1建立模型1.1直接空冷塔和主厂房布置为了减小排汽管道的压降，保证升压站出线的顺畅及机组运行的经济性，对主厂房区域布局进行优化，优化后汽机房横向岛式布置，锅炉房及炉后设施头对头纵向对称布置，汽轮机房和锅炉房相对位置成“L”形（图1）。直接空冷塔布置在“L”形90夹角内侧，避免了排汽管与变压器出线、厂区干道的交叉，还可将脱硫装置和烟道接入空冷塔中利用空冷塔排烟，烟道连接顺直。空冷塔锅护房汽机房康控汽机房锅护房空冷塔a)空冷塔和主厂房总体布置b）空冷凝汽器布置图1火电机组创新型布置Fig.1 Innovative layout of fossil fired power units1.2直接空冷塔和主厂房几何模型每台6 6 0 MW机组配1座自然通风直接空冷塔，考虑冷却塔进风的要求和厂区整体的布置情况，空冷塔距锅炉房5 5 m，距汽轮机房4 7 m。汽轮机排汽直接通过1根DN8600的管道引到冷却塔内，排汽管道环形布置于冷却塔内地面上。空冷凝汽器采用应用成熟的2 19 mm19mm的钢基管铝翅片单排管，2 片管束垂直的空冷凝汽器组成1个大型散热三角，通过排汽支管与排汽环管连接。大型散热三角双层垂直布置。每台机组在自然通风冷却塔外围一周留有布置3 8 组大型散热三角的位置，按照顺时针1一3 8 顺序命名。其中，排汽管道进入位置散热三角1和对面大门位置散热三角20只有上层设置散热三角；塔1散热三角3 5 和塔2散热三角5 为烟道进入空冷塔通道，不设置散热三角。单台机组直接空冷塔配置及主厂房尺寸见表1，几何模型如图2 所示。为了对比其他建构筑物对直接空冷塔和主厂房的布置格局的影响，在塔2 外侧42.5m处设置了条形煤场，外形尺寸为16 0.0 m86.0mX34.5m（长X宽高）。表1直接空冷塔配置及主厂房尺寸Tab.1 Configuration table of natural draft tower of aircooled condenser and main plant outline dimension项目参数散热三角数双层3 5，单层2单层散热三角高度/m11.50空冷凝汽器宽度/m11.87空冷凝汽器总冷却面积/万m241.80冷却塔底部零米直径/m128.00空冷凝汽器外侧直径/m153.00冷却塔高度/m189.00冷却塔进风口高度/m27.20冷却塔出口直径/m86.00汽轮机房尺寸（长宽高）/mXmXm)89.0034.7537.60锅炉房尺寸（长宽高）/mXmXm)79.4453.0095.00煤仓间尺寸（长宽高）/mXmXm)36.7086.5053.00排汽母管尺寸DN/mm8600烟道尺寸/(mmXmm)8 600 x8 6000散热三角锅炉房锅炉房2709035散热三角5汽机房汽机房180条形煤场散热三角1塔1散热三角2 0塔2图2 几何模型与风向示意Fig.2 Geometric model and diagram of wind direction1.3网格划分空冷凝汽器附近和进风口的下部结构相对复杂，网格数布置较多，区域网格及网格无关性检验结果如图3 所示。综合考虑保证计算精度和计算效率，网格数选择10 8 2 万。http:l/123杨迎哲等环境风向对自然通风直接空空冷塔散热影响第9 期45600F45400(,s.,u)/鲁4520045000塔144800塔244600400 6008001000120014001600网格数/(X10)a)区域网格b）网格无关性检验图3 网格划分Fig.3 Grid configuration2计算结果与分析计算环境温度14 10 ，风向以垂直于2 塔中心线的正炉后来风为0，顺时针以每4 5 为间隔选取8个风向，4 5 和3 15 为对称的斜炉后来风，9 0 和270为对称的2 座塔中心线平行风，13 5 和2 2 5 为对称的斜前来风，18 0 为正前来风。静风时塔1计算散热量7 8 3.8 8 MW，计算风量4 3 4 3 0 m3/s；塔2计算散热量7 8 2.14 MW，计算风量4 3 3 3 5 m3/s；平均计算散热量7 8 3.0 1MW，计算风量4 3 3 8 3 m3/s。分别在风速2、4、8、12 m/s时，应用FLUENT软件对塔1、塔2 散热量和通风量进行计算，结果见表2。由表2 可见，风向对散热性能有影响，风速越大，影响越大。2.1环境风向对直接空冷塔各散热三角风量和散热量分布的影响按各散热三角风量、散热量和静风时的平均风量、平均散热量的比值，分析各风向1一3 8 组大型散热三角的风量和散热量分布特点。空冷散热三角散热量和风量分布如图4 所示。由图4 可见，静风时塔1和塔2 的各散热三角的风量和散热量分布非常均匀。各风向下风速越小各散热三角的风量和散热量分布的均匀性越好。迎风面上的风量随着风速的增加而增加，散热量也相应增加，但是增加的幅度小于风量。背风面散热三角的风量和散热量随风速的增加有所减少，变化幅度不大。由于风的切向效应，来风的侧向散热三角有效冷却进风随着风速的增加而大幅度减少。以4 5 风向下横截面速度云图（图5）为例，侧向散热三角区域的切向风速很大，很难通过自然抽力进入塔内，因此这些散热三角的散热会变差。表2 空冷塔散热量和通风量计算结果Tab.2 Calculation results of heat dissipation and ventilation capacity of natural draft towers项目风速/(ms-l)风向0 风向4 5 风向9 0 风向13 5 风向18 0 风向2 2 5 风向2 7 0 风向3 15 塔1计算散热量/MW797.94793.91788.08812.21813.12812.21812.79806.13塔1计算风量/(m3s-l)44502442724373145262453674532045302449172塔2 计算散热量/MW794.89785.98803.15809.34811.79809.34789.24798.59塔2 计算风量/(m3s-l)44 29543.7044472245 037452834511043 75744 441塔1计算散热量/MW716.05699.68794.26735.02753.69748.92749.86722.84塔1计算风量/(m3s-)39566384924454240738419284161041641400704塔2 计算散热量/MW735.99724.39745.63745.74747.67733.73808.02704.43塔2 计算风量/m3s-l)4072940131413334137341579406264537238743塔1计算散热量/MW619.94571.08716.05574.28658.08659.24614.78562.58塔1计算风量/(m3s-l)351023103242.30333 1043788937 73434 94532.7268塔2 计算散热量/MW592.12547.40630.69639.60623.79639.83748.03585.16塔2 计算风量/(m3s-)34672318093494336979363813690944.78431922塔1计算散热量/MW546.93536.64589.96483.62572.16552.88512.75479.07塔1计算风量/(m3s-l)3483529224391503315437 68437 84333 2813391712塔2 计算散热量/MW570.77468.77553.09563.86557.67505.49637.54555.36塔2 计算风量/m3s-l)359053352732.8903842736 8973505642.670303350正炉后风向下，2 个塔的各散热三角的散热量和风量的分布基本对称。45斜炉后风向下，塔1的上游有主厂房的遮挡，改善了侧向和背风面散热三角的进风，高风速http:/i）13 5 风向下散热量分布j）13 5 风向下风量分布塔1风量比塔2 风量比塔2 散热量比塔1散热量比180180180%180+风速2 m/s风速4 m/s一风速8 m/s-风速12 m/s一风速2 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速12 m/s风速2 m/s风速2 m风速4 m/s风速4 m363738风速8 m/s风速8 m432333435336风速i2m/s,凤速123172.51302382.10293372.011284361.12来风方向27351326634142573315248321623931172210301821112919201228827262524 2322191817161527090220270901413363534风速2 m/s风速2 m风速4 m/s风速4 m536373风速8 m/s风速8 m323334.35338风速i2m/s31风速123023811029371来风方2843612来风方向62753513266341425733152483216239311722103021181129192012282019270118171615141139027262524 2322212709036351242023年热力发电下散热三角的散热量和风量的分布的均匀性优于塔2。在对称的3 15 风向下，塔1和塔2 的各散热三36373233.3435363873189303817102937112836122753513266静风3414静风25733152483216239311722103018211101902920122820191817161512709027726 25 24 23222212270901413180180塔1散热量比塔2 散热量比a)静风下散热量分布风速2 m/s风速2 m/s一风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s凤速12 m/s831风速12 m/s930381102937来风方向110.8来风方向28361227535132663414257331524832162393117221030182111291920191228元21202709027090180180塔1散热量比塔2 散热量比c)0风向下散热量分布风速2 m/s-风速2 m/s一风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s31风速12 m/s一风速12 m/s3038110293711来风方向28364风方间122753513266341425733152483216239311722103018211102919201228201927090272127072625 24232290180180塔1散热量比塔2 散热量比e）4 5 风向下散热量分布风速2 m/s一-风速2 m/s一风速4 m/s-风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s6风速12 m/s31一风速12 m/s930381.102937112836122735来风132663414来风25方向3315方向2432X1623311722103018211101920122928119202709022127090180180塔1散热量比塔2 散热量比g）9 0 风向下散热量分布角和风量的分布特点和4 5 风向基本对称，塔2 外侧由于条形煤场的存在，附近区域的散热三角的风量和散热量分布有一点变化。2343536373836323373182.5193023821029S33721128361.5412275351326.6静风34142573315静风248321623931172210301821112919020129181710114131927028元9027090180180塔1风量比塔2 风量比b)静风下风量分布-风速2 m/s风速2 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s31风速12 m/ss风速i2m/s2.30382293711来风方向来风方向28361.34122753513266341425733152483216239311722103018211119122920128127090270901180180塔1风量比塔2 风量比d)0风向下风量分布一风速2 m/s量风速2 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s3138风速12 m/s风速12 m/s513092382102933711来风方向28436米1227535方向13266341425733152483216239311722103018211129192012122820192709027090180180塔1风量比塔2 风量比f)45风向下风量分布-风速2 m/s风速2 m/s风速4 m/s风速4 m/s5.3637.385风速8 m/s风速8 m/s31323334353风速i2m/s风速i2m/s3023821029372.011284361.5122735132663414257来风3315来风248方向3216方向23931172210301821110191229202820192709027090180180塔1风量比塔2 风量比h）9 0 风向下风量分布http:/125杨迎哲等环境风向对自然通风直接空冷塔散热影响第9 期风速2 m/s+风速2 m/s风速2 m/s风速2 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s风速8 m/s风速8 m/s风速12 m/s风速i2m/s383131风速12 m/s风速12 m/s303810303822937012937来风方向1128来风方向361228来风方向361512来风方向27535132753513266341426142573315257152483216248162331172393117221030182210302101811291921111920121229282019270902709019270289027090180180180180塔1散热量比塔2 散热量比塔1风量比塔2 风量比k）18 0 风向下散热量分布1)180风向下风量分布图4 空冷散热三角散热量和风量分布Fig.4 Distribution of heat dissipation and ventilation of each cooling triangle90平行风向下，塔1在塔2 的下游其散热三角的散热量和风量分布的均匀性优于塔2，尤其在大风时对背风面和侧向散热三角的改善比较显著；条形煤场在塔2 的上游，风速较大时影响了塔2 迎风面的进风，但改善了侧向散热三角的进风；在对称的2 7 0 风向下，则塔2 散热三角的散热量和风量分布的均匀性优于塔1，且塔2 下游条形煤场的存在改善了塔2 背风面的进风。135斜前风向下，主厂房在塔2 的下游，大风时改善了塔2 背风面散热三角的进风和散热；在对称的2 2 5 风向下，塔1和塔2 的各散热三角的分布特点也和13 5 风向基本对称，风速8 m/s时，靠近条形煤场的部分散热三角的进风和散热有所改善。180正前风向下，塔1和塔2 各散热三角的散热量和风量分布也呈现出对称的特点，靠近汽机房的内侧的散热三角的散热量高于外侧的散热三角。塔2 外侧条形煤场形成的穿堂风使得大风下该侧散热三角进风更为困难，散热量的分布也有微小变化。速度/(ms)速度/ms)10.0012.009.0010.808.009.607.008.406.007.205.006.004.004.803.003.602.002.401.001.2000a)风速2 m/sb)风速4 m/s速度/ms)速度/ms)17.0020.0015.3018.0013.6016.0011.9014.0010.2012.008.5010.006.808.005.106.003.404.001.702.0000c)风速8 m/sd)风速12 m/s图545风向下横截面速度云图Fig.5 Cross-section velocity nephogram under 45 wind direction2.2环境风向对直接空冷塔总体散热性能的影响整理相同风速各风向中直接空冷塔最大散热量和最小散热量的差异，分析环境风向对每台机组直接空冷塔散热影响的程度，结果见表3。从表3 计算数据可以看出，随着风速的增加，不同风向的散热量均有所下降。小风速2 m/s时各风向的散热量差异不大，仅约3%。风速4 m/s时2 座直接空冷塔的各风向的散热量最大差异较均衡，均约13%，综合2 座塔的平均值，各风向散热量的最大差异为8.5 4%。可见，环境风向对散热量的影响非常敏感。风速8 m/s时不同风向的散热量差异最大，塔1和塔2 各风向的散热量最大差异分别为19.60%、2 5.6 2%。不均衡的主要原因是塔2 外侧条形煤场在最佳的2 7 0 风向下改善了塔2 背风面的散热，在最差的4 5 风向下附近散热三角的进风条件不如塔1在3 15 的风向，加大了差距。http:/20233年126热力发电表3 各风向最大散热量和最小散热量差值对比Tab.3 Comparison of difference between maximum and minimum heat dissipation in different wind directions最大与最小差值占静风散风速/(ms-)项目最大散热量/风向角最小散热量/风向角散热量之差热量的百分比/%塔1计算散热量/MW813.12/180788.08/9025.043.202塔2 计算散热量/MW811.79/180785.98/4525.813.30平均计算散热量/MW812.45/180789.95/4522.502.87塔1计算散热量/MW794.26/90699.68/4594.5812.084塔2 计算散热量/MW808.02/270704.43/315103.5913.23平均计算散热量/MW778.94/270712.04/4566.908.54塔1计算散热量/MW716.05/90562.58/315153.4719.608塔2 计算散热量/MW748.03/270547.40/45200.6325.62平均计算散热量/MW681.41/270559.24/45122.1715.60塔1计算散热量/MW589.96/90479.07/315110.8914.1612塔2 计算散热量/MW637.54/270468.77/45168.7721.55平均计算散热量/MW575.15/270502.71/4572.449.25风速12 m/s时，塔1和塔2 各风向的散热量最大差异分别为14.16%、2 1.5 5%，比风速8 m/s时有所下降，引起2 座塔差异的主要原因仍是条形煤场。风速4 m/s以上时，总是斜炉后风向4 5 或3 15 为散热量最小的风向，总是平行于2 座塔的中心连线的平行风向9 0 或2 7 0 为散热量最大的风向。风向270时，条形煤场在塔2 的下游，2 座塔综合散热量更高，且塔2 最佳的2 7 0 时的散热量大于塔1最佳的9 0 时的散热量，可见体积较大的建筑物布置在来风的下游对散热有利。按各风向时直接空冷塔的总风量、总散热量和静风时的比值，分析各风向下直接空冷塔散热性能，结果如图6 所示。风速2 m/s时各风向散热量略高于静风，各风向的散热量差异不大。随着风速的增加，不同风向的散热量均有所下降，各风向间的散热量差异也逐渐增大，直接空冷塔散热量对环境风向非常敏感。在每个风向下，随着风速的增加散热量降低，但总风量降低的幅度小于总散热量。总体来看，塔1最佳的风向为平行风向9 0，塔1位于来风的下游，4 m/s风速时比静风的散热量还高1.4%；风速4 m/s时最不利风向为4 5 斜炉后来风，塔1位于主厂房的下游，比静风的散热量低10.6%；8 m/s以上的大风时，最不利风向为3 15 斜炉后来风，对面的13 5 的斜前来风散热性能也很差，比静风的散热量低2 8%左右，此时塔1完全位于来风的上游区域，下游几乎没有任何阻挡；4 5 斜炉后来风在风速8 m/s时和3 15 及13 5 的散热量基本相当；风速为12 m/s的4 5 斜炉后来风时，主厂房在上游的遮挡起了有益的作用，散热量高于风向315及13 5风速2 m/s风速2 m/s一风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s0一风速i2m/s0风速12 m/s1.21.2315LO315%45450.80.62709027090225135225135180180塔1散热量比塔2 散热量比a）各空冷塔散热量对比一风速2 m/s风速2 m/s风速4 m/s风速4 m/s风速8 m/s风速8 m/s-0风速12 m/s0风速i2m/s1.23151.0#4531510450.0.62709027090225135225135180180塔1风量比塔2 风量比b）各空冷塔风量对比图6 各空冷塔散热性能对比Fig.6 Comparison of heat dissipation performance of eachnatural drafttower总体来看塔2 最佳的风向为平行风向2 7 0，依旧位于来风的下游，4 m/s风速时比静风的散热量还高3.2%；4 m/s风速时最不利风向为3 15 斜炉后来风，比静风的散热量低10%，塔2 位于主厂房的下游，这个现象和塔1相似。在8 m/s以上大风下，最不利的风向为4 5 斜炉后来风，比静风的散热量低3 0%，和塔1的不同是由于有条形煤场的作用，对面的2 2 5 斜前来风仅比静风时的散热量下降18%。另一个斜炉后来风3 15 时的散热量也略好，比静风时的散热量下降2 5%。http:/127杨迎哲等环境风向对自然通风直接空冷塔散热影响第9 期环境风向对塔1和塔2 的散热性能影响基本呈对称分布，平行风向为最佳风向，且处于来风下游的空冷塔散热量略高。最不利的风向为斜炉后来风，风速4 m/s时从另一台机组的斜炉后来风更差，风速8m/s以上时和空冷塔同一机组的斜炉后来风更差。2.3环境风向对直接空冷塔总体布置的影响风向对2 座直接空冷塔的影响程度与塔的位置以及其他建筑物的布置有关，风场中的任何建筑物上下游之间的布置都会影响空冷塔的进风和散热。直接空冷塔及主厂房总体布置应综合2 台机组直接空冷塔的总体散热情况进行分析。各风向时2 座直接空冷塔的平均风量、平均散热量和静风时的比值如图7 所示。风速相同时，2 座直接空冷塔的平均散热量在最佳风向和其他风向的差异占静风时的百分比对比见表4。综合2 台机组的情况分析直接空冷塔和主厂房与环境风向的关系。风速2 m/s时，正前来风18 0 和斜前来风13 5、2 2 5 均较好，斜炉后来风4 5 最差，平行风9 0、2 7 0 和斜炉后3 15 居中，环境风向的影响相对较弱。001.21.201.0315元45315450.80.8风速2 m/s风速2 m/s一0.6风速4 m/s0.6风速4 m/s0.4风速8 m/s风速8 m/s2706.290风速12 m/s2700.90+风速i2m/s225135225135180180a）空冷塔散热量平均值对比b）空冷塔风量平均值对比图7 空冷塔平均散热性能对比Fig.7 Comparison of average heat dissipation performance of natural draft towers表4 最佳风向和其他风向散热量差异占静风散热量的百分比Tab.4 Percentage of heat dissipation difference between the best wind direction and other wind directions in calm wind风速/(ms-l)风向04590135180225270315平均计算散热量/MW796.42789.95795.61810.78812.45810.78801.01802.362以18 0 为基准差异/%-2.05-2.87-2.15-0.210-0.21-1.46-1.29平均计算散热量/MW726.02712.04769.95740.38750.68741.33778.94713.644以2 7 0 为基准差异/%-6.76-8.54-1.154.92-3.61-4.800-8.34平均计算散热量/MW606.03559.24673.37606.94640.94649.54681.41573.878以2 7 0 为基准差异/%-9.63-15.60-1.03-9.51-5.174.070-13.7平均计算散热量/MW558.85502.71571.53523.74564.92529.19575.15517.2212以2 7 0 为基准差异/%-2.08-9.25-0.46-6.57-1.31-5.870-7.40风速4 m/s及以上时，平行风向2 7 0 是2 座塔综合散热最佳的风向，另一个平行风向9 0 次之，并且各风速下仅有0.5%1.2%的差异，可见条形煤场存在与否，并不影响平行风向的优势。风速4 m/s时，正前来风18 0 和斜前来风13 5 225也较好，但和最佳的平行风向2 7 0 有3.6%5.0%的差异；斜炉后来风4 5 和3 15 最差，正炉后来风0 略好于斜炉后风。风速8 m/s时，正前来风18 0 和斜前来风2 2 5 也较好，但和最佳的平行风向可2 7 0 散热性能有4%5%的差异；如果没有条形煤场在塔2 的外侧，则斜前来风2 2 5 和13 5 相似，散热性能会下降10%左右；2 个斜炉后来风4 5 和3 15 仍是最差的风向，正炉后来风0 散热性能好于斜炉后风。风速12 m/s时，正前来风18 0 和正炉后来风0 较好，仅比最佳的平行风向2 7 0 的散热量下降2%左右，主厂房不论在来风的上游还是下游，都起到了有益的作用。2 个斜炉后来风4 5 和3 15 仍是散热性能最差的风向，斜前来风2 2 5 和13 5 略好于斜炉后来风。综合各风速下的风向之间的差异，平行2 塔中http:/杨嘉蕾）（责任编辑12820233年热力发电心连线的风向是散热性能最佳风向，正前来风次之，斜前来风优于正炉后来风，斜炉后来风为性能最差风向。3结论本文采用FLUENT软件，对2 X660MW机组直接空冷塔以及主厂房进行不同风向的数值模拟，得到不同风向下各散热三角的通风量和散热量的分布特点，分析直接空冷塔总体散热性能，对主导风向和直接空冷塔朝向关系提出建议，可供大中型火电机组借鉴。主要结论如下。1）在来风上游的建筑物可以改善该空冷塔背风面和侧向散热三角的进风和散热，减少迎风面的进风和散热，对提高散热三角进风和散热整体的均匀性有益；在来风下游的建筑物可以改善该空冷塔背风面的进风和散热，如果来风直穿建筑物和空冷塔之间的通道，形成穿堂风，则高风速时邻近的侧向散热三角进风更为困难。2）环境风向对2 台机组空冷塔的散热性能的影响基本呈对称分布，平行风向为最佳风向，且处于来风下游的空冷塔散热量略高。最不利的风向为斜炉后来风，风速4 m/s时从另一台机组的斜炉后来风更差，风速8 m/s以上时和空冷塔同一机组的斜炉后来风更差。3）综合2 台机组直接空冷塔的总体散热能力，平行2 塔中心连线的风向是散热性能最佳风向，正前来风次之，斜前来风优于正炉后来风，斜炉后来风为性能最差风向。4）建议2 台机组的自然通风直接空冷塔的中心连线优先与主导风向平行，夏季和全年斜炉后、炉后风向频次应较少。如果有高大的建筑需布置在直接空冷塔的附近，则宜布置在主导风向的下游。5）在全年风速为较低的2 m/s左右时，也可使主导风向为2 座直接空冷塔的正前来风。但在全年风速为4 m/s左右时，或大风的频次较多时，如果受场地条件的限制不能按主导风向平行于空冷塔的中心连线布置，只能选择主导风向为2 座直接空冷塔的正前或斜前来风，建议采用散热面积及直接空冷塔高综合增加约5%的配置。自然通风直接空冷塔首次应用于2 6 6 0 MW机组的榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目，2 0 2 3 年2月15 日通过了16 8 h满负荷试运。“世界首台大型电站自然通风直接空冷（NDC）系统”已荣列我国2 0 2 1年度能源领域首台（套）重大技术装备。该项目的2 座自然通风直接空冷塔轴线基本平行于主导风向，是理想的布置朝向。参考文献1周兰欣，杨靖，杨祥良.6 0 0 MW直接空冷机组变工况特性的研究 动力工程学报，2 0 0 7(2)：16 5-16 8.ZHOU Lanxin,YANG Jing,YANG Xiangliang.Study oncharacteristics of 600 MW directly air cooled units undervariable operating conditions.Journal of ChineseSociety of Power Engineerin