【目的】 2台1塔型高位塔の単機運転時に塔内未配水区で発生する空気の逆流および風の搾取問題を対象とする。 【方法】 ある発電所の2×1000 MWユニット高位塔を研究対象とし、定熱負荷の三次元数値モデルを構築・検証し、無風および主導風向風速条件下で、異なる配水方案が塔内の気流場、熱力パラメータおよび水温場に与える影響を分析し、配水方案の最適化機構を得た。 【結果】 研究により、無風時は未配水区域の空気流速が非常に低く、気流の偏向短絡現象が顕著であり、側風時には喉部で大面積の低速渦流が生成され、異なる配水方案が塔内気動力場を改善して有効換気量に影響を及ぼし、これにより有効気水比と塔出口水温に差異が生じることが明らかとなった。無風条件下では有効気水比は配水面積と正の相関があり、側風条件下では配水面積と配水位置の二重影響を受ける。側風風速2.7 m/s条件下で、迎風側半塔配水方案3は、背風側配水方案2と比較して有効換気量と有効気水比がそれぞれ4111 kg/s、0.16向上し、高温域ピーク温度が1.98℃低減し、塔出口水温は無風時より0.63℃低下した。 【結論】 配水位置の最適化、配水面積の拡大および迎風側配水の優先により、塔内への進入風速を増加させ、気流の短絡を減少させ、有効換気量を向上させ、高位塔の耐風性能を著しく改善し、塔出口水温を低減できる。

高位水収集冷却塔;区域別配水;2台1塔;気流短絡;配水最適化;数値シミュレーション;熱力性能