Оценка парогенератора-утилизатора тепла для парогазовых электростанций комбинированного цикла

Аннотация Электростанция с комбинированным циклом состоит из верхнего цикла, нижнего цикла и парогенераторов-утилизаторов (ПГРТ) как единых систем. Основное внимание в этой работе уделяется прогнозированию и анализу поведения потока жидкости в ПГРТ. Анализ теплопередачи и падения давления. выполняются с использованием модели вычислительной гидродинамики (CFD). Анализируется способность модели CFD прогнозировать теплопередачу и характеристики перепада давления оребренной трубы в поперечном потоке. HRSGS с зубчатой ​​трубкой и стационарным подходом с моделью турбулентности с двумя уравнениями используется для исследования потока жидкости с изменением чисел Рейнольдса от 5000 до 30 000. Число Нуссельта внешнего потока и общий перепад давления, предсказанные CFD-моделью, сравниваются с предсказанными с помощью опубликованных эмпирических корреляций.

Ключевые слова  Парогенератор-утилизатор · Зубчатые трубы · Теплопередача · Перепад давления · Электростанции с комбинированным циклом

В этой работе представлен сравнительный анализ спирально сегментированных оребренных труб с использованием модели теплопередачи и перепада давления с использованием инструмента CFD для экономайзера. Три трубки сравниваются друг с другом на основе числа Нуссельта, перепада давления, разницы температур и общего коэффициента теплопередачи при взаимодействии жидкости. Вода течет внутри трубок, а газ течет снаружи трубок. Трубки расположены в оболочке в горизонтальном направлении, в то время как дымовые газы протекают вертикально. Отмечается взаимодействие дымовых газов и питательной воды и то, как зубчатая труба разрушает пограничный слой дымовых газов, утолщенный возле труб. Термическая оценка была проанализирована с использованием свойств материалов жидкостной трубки и ребер, геометрии трубки и условий эксплуатации. Теоретическая модель сравнивалась с симулированной моделью. Различная геометрия трубки анализировалась с использованием различных конфигураций, таких как сплошная трубка, 27-сегментная трубка и 30-сегментная трубка. - сегментированная трубка. Эти оценки основаны на различных числах Рейнольдса от 5000 до 30 000 дымовых газов. Для изучения и сравнения производительности на основе существующей установки материал, используемый для котла-утилизатора (экономайзера), был признан аналогичным тому, который в настоящее время используется в существующем котле-утилизаторе на электростанции комбинированного цикла в Дели. Индия. Материал труб, рассматриваемый в разделе экономайзера. HRSG подробно описан. Свойства жидкости (выхлопные газы и вода) и свойства материала взяты из Шармы и Сингха.

Модель CFD, используемая в этом моделировании, представляет собой k-реализуемую масштабируемую модель турбулентности вязкого нагрева.