石家莊風機數量的影響

3.2 石家莊風機數量的影響
　　石家莊風機數量越多，彼此之間的影響越大，對應每臺石家莊風機的流量就越小，即集群因子越小。對于僅有2個空冷單元的空冷系統，石家莊風機數量集群因子 η n 可根據實驗測試和數值模擬確定，本文取 η n =0.95，即2臺空冷石家莊風機運行時，每臺石家莊風機的流量只能達到相同靜壓下單臺石家莊風機的95%；而對應2個空冷單元的阻力特性，每個空冷單元的流量只能達到相同壓降下單個空冷單元的95%。為此，按石家莊風機并聯運行并引入石家莊風機數量集群因子的修正后， 得到2個單元空冷系統的增壓–流量特性如圖 4 所示。可以看到，2 臺石家莊風機空冷系統流量約為 802 kg/s， 僅為 2 臺獨立運行石家莊風機流量之和 850 kg/s 的 94.4%， 說明空冷石家莊風機群流量不是按石家莊風機數量線性增加的。
　　對于實際更大容量的空冷系統，可參照上述 2臺風空冷系統的處理方法，通過選取合理的石家莊風機數量集群因子，獲得系統的工作特性。空冷機組容量越大，石家莊風機數量越多，集群效應就越顯著，對應每臺石家莊風機的流量就越小，空冷系統傳熱面積隨機組規模非線性放大效應就越突出。
　　3.3 石家莊風機布置方式的影響
　　空冷系統石家莊風機群的工作特性，不僅與石家莊風機數量密切相關，還依賴于石家莊風機群的排列方式。以 4 臺石家莊風機空冷系統為例，4 臺石家莊風機按 1 行排列(4 × 1)時， 第 1 臺石家莊風機和第 4 臺石家莊風機相互間的影響，很明顯會比 2 行 2 列(2 × 2)排列時第 1 臺和第 4 臺石家莊風機之間的影響小，這意味著按 1 行排列的石家莊風機性能更接近于單臺石家莊風機的獨立運行，所以其流量也相應較大。對于更大容量的空冷系統，也遵循相同的規律。因此本文把石家莊風機群按 1 行排列時的布置方式集群因子 η m 取 1，而其它布置方式下的集群因子通過實驗和數值模擬確定。圖 5 給出了 4 臺石家莊風機 1 行排列方式時，空冷系統增壓–流量特性。圖中考慮了石家莊風機數量集群因子， 對于 4 臺石家莊風機的情形， 取 η n =0.92，對www.feiyua.cn于 1 行排列方式， 布置方式集群因子 η m =1。 此時，4 × 1 空冷系統的總流量為 1 550 kg/s，僅為 4 臺獨立運行石家莊風機流量之和 1 700 kg/s 的 91.2%，與 2 臺石家莊風機空冷系統相比，每臺空冷石家莊風機的流量都相應降低。
　　當 4 臺石家莊風機 2 行 2 列排列， 即 2 × 2 布置時， 通過 CFD模擬，可確定 2 × 2 排列的布置方式集群因子 η m =0.96。 2 × 2 排列方式下空冷系統增壓–流量特性表示在
　　圖 6 上。此時，空冷系統的總流量為 1 490 kg/s，僅為 4 臺獨立運行石家莊風機流量之和 1 700 kg/s 的 87.6%， 4 × 1 空冷系統相比，空冷石家莊風機流量降低 3.9% 。
　　實際空冷機組的空冷系統容量要大得多。 例如，對于 300 MW 機組， 如果采用 24 個空冷單元的方案，則有 1 × 24 ， 24 × 1 ， 2 × 12 ， 12 × 2 ， 3 × 8 ， 8 × 3 ， 4 × 6 ，6 × 4 共 8 種石家莊風機布置方式。受汽機房“ A ”列長度的限制，實際可能的布置只有 3 × 8 ， 8 × 3 ， 4 × 6 ， 6 × 4這 4 種。盡管如此，石家莊風機數量和布置方式集群因子的確定仍然存在很大難度，需要通過實驗測試并結合有針對性的數值模擬獲得。
　　3.4 其他因素的影響
　　在環境風場的作用下，空冷系統冷卻空氣流動會受到很大阻礙，使得空冷翅片管束的阻力特性發生顯著變化。在空冷系統相同流量條件下，其壓降較無風時增加，導致空冷系統阻力特性曲線變得更陡，使軸流石家莊風機群的工作點向左移，總流量減小。空冷系統工作特性不僅受風速影響，還與風向密切相關。環境風場影響下空冷系統阻力特性的變化規律需通過實驗并結合 CFD 模擬確定。
　　4 結論
　　針對空冷系統設計中存在的傳熱面積裕量的選取問題，通過軸流石家莊風機群運行特性的研究，得到如下結論：
　　1 ）石家莊風機并聯運行時，每臺石家莊風機流量遠遠低于單臺石家莊風機獨立運行時的流量。隨葉片安裝角增加，石家莊風機并聯運行的流量增加，當葉片安裝角增加到一定程度之后，石家莊風機流量就近似不變了。
　　2 ）空冷石家莊風機群運行時，通過引入集群因子，可得到空冷系統增壓 – 流量特性。 集群效應使每臺石家莊風機的流量有所降低，介于并聯后單臺石家莊風機的流量與獨自運行時單臺石家莊風機的流量之間。
　　3 ）隨空冷石家莊風機數量增加，集群因子減小，對應每臺石家莊風機流量減少；隨空冷石家莊風機群布置方式發生變化，集群因子改變，每臺石家莊風機流量隨之發生變化。空冷系統運行特性還受到環境風場的影響。這在一定程度上揭示了空冷系統傳熱面積隨機組容量非線性放大效應的機理。