Енергозберігаючі технології створення повітряно–теплових режимів теплових електростанцій - Автореферат

Існуючі рішення по технологічним системам вентиляції та організації повітрообміну у головних корпусах ТЕС внаслідок неефективності схем локалізації та нераціонального використання значних теплонадходжень від обладнання, розміщеного по висоті, призводять до неприпустимого перегріву площадок обслуговування верхніх зон, а також до переохолодження нижніх зон у холодний період року. Недоліки, що визначені при забезпеченні внутрішніх мікрокліматичних умов на ТЕС, обумовлені в першу чергу відсутністю надійних математичних моделей для опису складних аеротермодинамічних процесів, які відбуваються у головних корпусах ТЕС. Тому підвищення ефективності та енергетичної економічності опалювально-вентиляційних та дуттьових систем головних корпусів ТЕС, реалізація яких базується на комплексному науковому підході до фактичних тепломасообмінних процесів, технологічних та обємно-планувальних властивостей головних корпусів, є актуальною науково-технічною проблемою. Мета дисертаційної роботи полягає в науковому обгрунтуванні енергозберігаючих технологій формування повітряно-теплових режимів теплових електростанцій та вдосконаленні на цих основах потокорозподілення в умовах аераційно-механічної зональної організації повітрообміну технологічно-комфортних систем вентиляції головних корпусів. теплоелектростанція потокорозподілення повітрообмін вентиляція розробити та впровадити у виробництво енергозберігаючі технології з використанням аераційно-механічних багатозональних систем вентиляції у головних корпусах ТЕС та обладнання для цих систем;Перший розділ присвячено критичному аналізу стану проблеми, обгрунтуванню концептуальних положень по створенню енергозберігаючих технологій формування повітряно-теплових режимів ТЕС, формулюванню задач досліджень. При цьому технології створення повітряно-теплових режимів на ТЕС відстають від розвитку обємно-планувальних рішень і базуються на наукових розробках, що стосуються традиційних схем організації повітрообміну гарячих цехів інших виробництв, які відрізняються від головних корпусів ТЕС щільністю тепловіддаючого обладнання, його розмірами та висотою. Оскільки основне обладнання котельних відділень ТЕС характеризується значною кількістю паралельно розташованих вертикальних тепловіддаючих поверхонь великої висоти, то природньо припустити, що створення енергозберігаючих технологій формування внутрішнього повітряно-теплового режиму ТЕС повинно базуватись на комплексному описі процесів тепло-і масопереносу в умовах термогравітаційної конвекції повітря біля вертикальних поверхонь та у каналах між ними. Проведений аналіз значної кількості літературних джерел з цього питання показує, що дослідження в основному торкались вивчення вільної конвекції повітря на поодиноких вертикальних поверхнях (Я.Б. або для граничних умов першого або другого роду; u і - складові швидкості конвективного потоку вздовж поздовжньої х та поперечної у координат, м/с; - густина середовища, кг/м3; - коефіцієнт теплового обємного розширення середовища, К-1; Ср - питома масова теплоємність середовища при сталому тиску, v - коефіцієнт кінематичної вязкості, ; , - коефіцієнти турбулентної, відповідно, кінематичної вязкості та температуропровідності, м2/с; l - коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м•К); а - коефіцієнт температуропровідності, м2/с; qz - питома кількість тепла (на одиницю довжини стінки каналу), яка сприймається рухомим середовищем за рахунок теплообміну із стінками, Вт/м; - турбулентне дотичне напруження, Па; р - статичний тиск середовища, Па; - масова витрата середовища у поперечному перерізі каналу (на одиницю довжини стінки каналу), кг/с; h - висота каналу у напрямку осі Ох, м; b - поперечний розмір каналу у напрямку осі Оу, м; Pr - число Прандтля; Gr - число Грасгофа.За розробленою методикою виконувалось числове моделювання термогравітаційного руху повітря між нагрітими пластинами, полів швидкостей і температур у головних корпусах ТЕС, температурних полів і повітряних потоків при обтіканні цих корпусів. 7 наведено результати числового моделювання полів швидкостей і температур у головному корпусі ТЕС з енергоблоками 200 МВТ та виконано їх порівняння з результатами фізичного експерименту по розподіленню температур повітря по висоті котельного відділення. Визначено основні характеристики аеродинамічної та теплової взаємодії вітрового потоку з головними корпусами ТЕС з врахуванням неізотермічності поверхонь. Визначено закономірності формування температурного поля у повітряному потоці навколо споруд, які є джерелами теплонадходження в навколишній простір, та особливості взаємодії внутрішніх та зовнішніх (по відношенню до споруди) повітряних потоків на поверхнях будівельних конструкцій, їх взаємного впливу на аераційний повітрообмін теплонапружених приміщень та розповсюдження теплоти в навколишньому просторі (рис. Проведений комплекс теоретичних досліджень фізичного та числового моделювання дозволив науково обґрунтувати гіпотезу про необхідність переходу на багатозональні енергоефективні аераційно-механічні системи вентил

Основний зміст роботи