【목적】 겨울의 혹독한 조건 하에서 간접 공냉탑의 동결 방지 성능을 탐구하여 화력발전소의 겨울철 안전하고 경제적인 운전을 보장한다. 【방법】 전산유체역학을 기반으로 풍향 측 공냉 삼각 임계 동결 방지 시스템의 수학적 모델을 구축하였고, 다공매질 모델과 분포 파라미터법을 결합하여 풍향 측과 풍하 측의 열전달 특성에 대한 영역별 정량적 분석을 실현하였으며, 다양한 환경 풍속, 환경 온도 및 입구 수온 조건에서 냉각 삼각 임계 순환수 유속과 임계 셔터 개도 값을 도출하여 임계 상태에서 각 구역의 열전달 특성 변화 추세를 밝혀냈다. 【결과】 결과는 수 흐름 방향을 따라 각 구간 출구 수온이 지속적으로 하강함을 보여준다. 풍하 측에서는 각 영역 입출구 수온 차가 완만히 증가하다가 감소하는 반면, 풍향 측에서는 점차 감소한다. 풍속 상승, 환경 온도 및 방열기 입구 수온 저하에 따라 풍향 냉각 삼각 순환수 유속 임계값이 증가하고 임계 셔터 개도가 감소하였다; 방열기 입구 수온 상승에 따라 임계 순환수 유속은 초기 급격히 하락한 후 안정화되었으며, 저입구 수온 조건에서 환경 온도가 임계 순환수 유속에 미치는 영향이 더 컸다. 환경 풍속 7 m/s, 입구 수온 5℃ 조건에서 환경 온도 -10℃와 -35℃일 때 임계 순환수 유속은 각각 2.27 m/s와 10 m/s였다. 임계 유속 조건에서 풍향 측 구역의 열전달 계수는 풍하 측보다 크고, 풍하 측 열전달 계수는 상승 후 하락하였으며, 풍향 측 열전달 계수는 감소 후 상승하였다. 임계 개도 조건에서 임계 개도가 클 경우 열전달 계수가 높고 풍향 측이 풍하 측보다 컸으나, 개도가 더욱 감소해 완전 폐쇄 상태에 근접할 때 열전달 계수는 점차 감소하였고, 풍향 및 풍하 측 열전달 계수는 처음 감소 후 다시 증가하는 경향을 보였다.【결론】 이 결과는 유사한 한랭 지역 간접 공냉 시스템의 동결 방지 설계 및 운전 전략 수립에 참고할 수 있다.

공냉탑; 풍향 냉각 삼각; 동결 방지 특성; 임계 순환수 유속; 임계 셔터 개도