大型双曲线冷却塔热力结构优化选型综合分析,本文是一篇关于结构优化论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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[摘 要] 大型双曲线冷却塔是火电站的必备设施,可将工业水中的热量散出,保持了电力生产系统的安全运行.火力发电是电能产出的重要途径,其利用燃烧原料燃烧产出热能,再转换成电能供应使用.我国以火电厂为主的发电场所,正面临着大范围的改造活动.大型发电厂采用的冷却构筑物基本上都是双曲线冷却塔,综合分析,大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型,具体设计过程中还要注意相关指标的控制.当具备了足够的分析材料,发电厂便可以制定相关的优化处理方案,以尽快抑制冷却塔结构异常问题的扩大化.文章对此进行分析.
[关键词] 大型双曲线冷却塔；热力；结构优化；选型
[作者简介] 王延东,中国能源建设集团广东省电力设计研究院工程师,硕士研究生,研究方向：电厂设计,广东 广州,510663
[中图分类号] TM621[文献标识码] A[文章编号] 1007-7723（2012）07-0026-0003
我国正处于经济飞速发展时期,工业生产需要消耗的电量逐渐增多,原始电力生产系统日趋呈现了其落后的发电能力.大型双曲线冷却塔是火电站的必备设施,可将工业水中的热量散出,保持了电力生产系统的安全运行.考虑到发电厂规模改造的策划要求,大型双曲线冷却塔应注重热力及结构的优化选型.
一、冷却塔的介绍
电力供应是社会生产的主要活动,通过利用其他能源有效地转换为电能,向企业或个人用户提供了优越的供电服务.火力发电是电能产出的重要途径,其利用燃烧原料燃烧产出热能,再转换成电能供应使用.我国以火电厂为主的发电场所,正面临着大范围的改造活动,如：厂内面积、基础设施、调配系统等均实施了优化改造,以进一步完善电力生产体系.大型发电厂采用的冷却构筑物基本上都是双曲线冷却塔,其结构、原理、功能等情况如下：
(一)结构
冷却塔由集水池、支柱、塔身和淋水装置组成.集水池多为在地面下约2m深的圆形水池.塔身为有利于自然通风的双曲线形无肋无梁柱的薄壁空间结构,多用钢筋混凝土制造.大规模发电厂所用的双曲线冷却塔,在结构上和上述基本一致,只有外形布局上呈现出“曲线形”,这和其实际冷却循环系统的功能需要存在联系.
(二)原理
冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备.具体原理：以水为循环冷却剂,从一系统中吸收热量并排放至大气中,从而降低塔内循环水的温度,制造冷却水可循环使用的设备.根据这一原理,发电厂保持冷却塔内水量充足,便可以及时地将工发电用水的热能排出,对整个电力生产系统具有良好的冷却作用.伴随着电力行业的快速发展,冷却塔实施的功能趋于完善,适应了大规模生产发电的需要.
(三)功能
火电厂、核电站的循环水自然通风冷却是一种大型薄壳型构筑物,为了节约用水,需建造一个循环冷却水系统,以使得冷却器中排出的热水在其中冷却后可重复使用.调查显示,国内90%以上的大型电厂,均根据实际发电生产需要选择了不同形体的双曲线冷却塔,设置于电力生产系统里发挥了良好的散热功能.从安全角度考虑,双曲线冷却塔对维持发电厂内环境的安全性也有帮助.
二、大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型
随着发电厂电力生产规模的扩大,早期常规冷却塔的应用功能已满足不了冷却水系统的作业要求,及时改造冷却塔才是维持电力系统运转的根本.专家指出,发电厂冷却塔热力散出情况和其构筑物的结构布局存在密切关联,对冷却塔结构实施优化选型可提高其冷却性能.
(一)塔高
双曲线冷却塔的高度大小,不仅关系着构筑物结构布局的合理性,对塔配水系统的循环运行也有影响.估计到热力指标的要求,塔高设计选型要符合发电厂的生产要求.冷却塔高度一般为75～150m,底边直径65～120m.塔内上部为风筒,筒壁第一节以下为配水槽和淋水装置,统制为淋水构架,多用PE或PVC材料制成.
(二)蓄水池
发电厂电能产出量不断提高,冷却塔内蓄积的电力用水量也越来越大,这就要设计出一个相对稳定的蓄水区域.蓄水池是大型双曲线冷却塔的蓄水结构,通常都设置于冷却塔的底部.蓄水池优化选型应详细地分析冷却塔上部结构的重力荷载,防止其对底部蓄水池造成过载承压,损坏了蓄水池的完整性,如：设计抗裂、抗震结构等.
(三)淋水装置
对于电厂冷却塔而言,对其冷却作用起着决定性作用的是淋水装置.选择合适的淋水装置,能够让冷却塔内蓄存的水和空气充分接触,扩大了蓄水池水循环的流通效率,促进了冷却水之间的热力交换.大型发电厂双曲线冷却塔优化选型中,需注意淋水装置的配置,具体要求：超过冷却塔表面积,空气阻力小,填料中的水流持续流通等,最佳选用填料有木质板条、纸蜂窝、石棉水泥板等.
(四)塔筒
冷却塔通风筒包括下环梁、筒壁、塔顶刚性环.下环梁位于通风筒壳体的下端,风筒的自重及所承受的其他荷载都通过下环梁传递给斜支柱,再传到基础.筒壁是冷却塔通风筒的主体部分,它是承受以风荷载为主的高耸薄壳结构.其壳体的形状、壁厚,必须经过壳体优化计算和曲屈稳定来验算.
(五)斜柱
斜支柱为通风筒的支撑结构,主要承受自重、风荷载和温度应力.斜支柱在空间是双向倾斜的,按其几何形状有“人”字形、“V”字形和“X”字形柱,截面通常有圆形、矩形、八边形等.双曲线冷却塔热力结构优化,设计人员要按冷却塔的双抛物线设计,并且保证基础主要承受斜支柱传来的全部荷载.
三、结构优化选型设计的注意事项
大型发电厂在生产规模、电能产量、设备组合等方面,和中小型电厂存在着明显的差异,厂内冷却塔承担的工作荷载也很大,若不注意控制将会破坏构筑物的结构功能.综合分析,大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型,具体设计过程中还要注意相关指标的控制.当具备了足够的分析材料,发电厂便可以制定相关的优化处理方案,以尽快抑制冷却塔结构异常问题的扩大化.
(一)尺寸
热力及结构优化选型,一是对旧冷却塔进行改造设计,实现改善冷却功能的目的；二是重新筑造塔体,满足更大规模生产的需要.无论是哪一种形式,双曲线冷却塔热力或结构选型,都要考虑尺寸标准的精准性,严格保证热力结构和冷却塔尺寸一致.如：塔高尺寸应以75～150m,底边直径65～120m等标准为主,在标准范围内可根据冷却塔要求合理地调整.
结论：关于结构优化方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关结构设计优化论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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