濕式冷卻塔加裝擋風(fēng)布的數(shù)值研究

楊燕燕， 李永華

(華北電力大學(xué) 能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北 保定 071003)

濕式冷卻塔加裝擋風(fēng)布的數(shù)值研究

楊燕燕， 李永華

(華北電力大學(xué) 能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北 保定 071003)

針對(duì)我國(guó)北方冬季濕式冷卻塔運(yùn)行時(shí)填料下表面、進(jìn)風(fēng)口以及基環(huán)面等處容易結(jié)冰的問(wèn)題，提出一種擋風(fēng)布的布置方式，即橫向全周加裝擋風(fēng)布。建立冷卻塔的三維數(shù)值模型，模擬塔內(nèi)傳熱傳質(zhì)。選用內(nèi)蒙某600 MW機(jī)組的參數(shù)驗(yàn)證模型的正確性。根據(jù)上述模型得出不同橫向風(fēng)速和環(huán)境溫度下剛好可以防止冷卻塔內(nèi)結(jié)冰的最佳擋風(fēng)面積。研究結(jié)果表明：橫向全周懸掛擋風(fēng)布比縱向間隔懸掛擋風(fēng)板的方案節(jié)省面積，避免冷卻塔內(nèi)結(jié)冰，提高冷卻塔性能。

冷卻塔； 擋風(fēng)布； 數(shù)值模擬； 結(jié)冰； 擋風(fēng)面積

0 引言

近年來(lái)，冷卻塔三維數(shù)值模擬得到了一定的發(fā)展，尤其在考慮側(cè)風(fēng)[1-4]、進(jìn)風(fēng)口流場(chǎng)[5]等三維性因素對(duì)冷卻塔效率影響方面。在各項(xiàng)因素中，環(huán)境因素對(duì)冷卻塔的熱力性能影響相當(dāng)大[6]。例如，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，循環(huán)水和空氣之間的換熱強(qiáng)度較大，冷卻塔內(nèi)某些區(qū)域容易產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，影響冷卻塔的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)風(fēng)口結(jié)冰后進(jìn)塔空氣量呈下降趨勢(shì)，繼而冷卻性能降低；此外，填料結(jié)冰會(huì)嚴(yán)重影響填料效率，造成填料塌落；混凝土多次凍融使塔體結(jié)構(gòu)受損，減少使用壽命[7]。因此，冷卻塔在較低環(huán)境溫度下運(yùn)行時(shí)需要采取一定的防凍措施。

目前，在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)板是防止塔內(nèi)結(jié)冰的常見(jiàn)方式。文獻(xiàn)[8-10]模擬分析了冷卻塔在加裝不同層數(shù)擋風(fēng)板后，冷卻塔內(nèi)熱力特性，然而，在這些橫向分層懸掛的實(shí)際操作中存在一些問(wèn)題，例如，用時(shí)長(zhǎng)，懸掛過(guò)程中容易出現(xiàn)人身事故，且只保證了冷卻塔不結(jié)冰并沒(méi)找到最佳的擋風(fēng)面積，不利于機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)[11]提出了縱向間隔懸掛擋風(fēng)板并分析了擋風(fēng)面積對(duì)塔內(nèi)水溫的影響，得到了一定環(huán)境溫度和風(fēng)速下對(duì)應(yīng)的最佳擋風(fēng)面積。本文在縱向間隔懸掛擋風(fēng)板模型的基礎(chǔ)上提出了一種擋風(fēng)布的布置方式，即橫向全周加裝擋風(fēng)布，對(duì)冷卻塔填料下平面速度空氣場(chǎng)，以及3個(gè)特征面的最低水滴溫度進(jìn)行了數(shù)值模擬。給出風(fēng)速對(duì)塔內(nèi)空氣溫度場(chǎng)的影響規(guī)律，并模擬計(jì)算出為了防凍在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口加裝的最佳擋風(fēng)面積，對(duì)擋風(fēng)裝置的優(yōu)化具有一定的參考價(jià)值。

1 計(jì)算模型

在自然通風(fēng)逆流濕式冷卻塔的運(yùn)行的過(guò)程中，傳熱和傳質(zhì)是同時(shí)進(jìn)行的。塔內(nèi)冷卻水主要的冷卻方式是接觸式冷卻和蒸發(fā)式冷卻，且輻射散熱量很小，本文不予考慮。應(yīng)用合理的數(shù)學(xué)模型對(duì)其合理的簡(jiǎn)化及假設(shè)繼而進(jìn)行計(jì)算。1.1離散相模型

因?yàn)槔鋮s塔中水氣體積比低于10%，因此選用離散相模型來(lái)計(jì)算冷卻塔內(nèi)的流場(chǎng)，其中空氣看作連續(xù)相，選用歐拉法求解，水滴看作離散相，采用拉格朗日法求解。歐拉法是研究流場(chǎng)內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;拉格朗日法是研究流場(chǎng)中單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而研究流體的整體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1.2多孔介質(zhì)模型

多孔介質(zhì)模型是用來(lái)模擬復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型，例如模擬不容易使用網(wǎng)格處理和壓力降存在的區(qū)域，如過(guò)濾器、管網(wǎng)和其他密集結(jié)構(gòu)。在本文中，冷卻塔的收水器需要借助多孔介質(zhì)模型完成數(shù)值計(jì)算，該模型中的動(dòng)量方程在原動(dòng)量方程的基礎(chǔ)上有2個(gè)源項(xiàng)，即內(nèi)部耗損項(xiàng)和粘性損失項(xiàng)，其方程為:

(1)

式中：Si為各方向動(dòng)量源項(xiàng);μ為空氣粘度，Pa·s;vj為j向空氣速度，m/s;D,C分別為粘性損失與內(nèi)部損失的系數(shù)矩陣，一般為自定義的經(jīng)驗(yàn)值。

1.3熱質(zhì)交換模型

在自然通風(fēng)濕式逆流冷卻塔中，循環(huán)水以液滴的狀態(tài)，自配水槽自上而下噴射方式進(jìn)入填料區(qū)，在填料表面形成膜狀，到雨區(qū)呈液滴形式落入集水池，這3個(gè)過(guò)程均與冷空氣進(jìn)行換熱。所涉及的換熱方式有蒸發(fā)換熱、對(duì)流換熱和輻射換熱，其中輻射換熱量相比前兩者小很多，本文不予考慮。

1.4FLUENT氣相控制方程模型

依據(jù)冷卻塔氣與水的流動(dòng)特性以及FLUENT軟件的特點(diǎn)，應(yīng)用如下設(shè)置[12]：

(1)因?yàn)樘盍蠀^(qū)受到氣、水流場(chǎng)的影響可以被當(dāng)成源項(xiàng)，所以采用外接自定義函數(shù)求解。

(2)選用穩(wěn)態(tài)雷諾應(yīng)力平均N-S方程,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型。

(3)計(jì)算中，控制微分方程的離散化采用控制容積公式法，控制方程的對(duì)流項(xiàng)選用二階迎風(fēng)離散格式。

(4)流場(chǎng)的計(jì)算選用典型的SIMPLE算法。

(5)FLUENT求解器選用分離隱式。

(6)能量方程的收斂精度為10-6,其他的收斂精度為10-5。空氣在冷卻塔內(nèi)除了與淋水進(jìn)行傳熱傳質(zhì)流動(dòng)特性受水滴影響很小，因此可以看成穩(wěn)態(tài)流體，對(duì)其應(yīng)用的控制方程如下:

連續(xù)性方程:

(2)

式中：ρ為空氣密度，kg/m3;μi為各方向空氣速度矢量;Sm為空氣中水蒸氣凝結(jié)量。

動(dòng)量方程：

(3)

式中：μi，μj為ij方向的濕氣空氣速度矢量，m/s；p為空氣靜壓，Pa;τij為應(yīng)力張量；Fi為空氣在塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中i向的外部體積力，N。

能量方程：

(4)

式中：keff為有效導(dǎo)熱系數(shù);Jl為空氣各組分熱擴(kuò)散流量，kg/(m2·s)；Sh為空氣輻射換熱量源項(xiàng)，kJ。

組分方程：

(5)

式中：ml為空氣組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Γl為空氣組分傳質(zhì)系數(shù)；Rl為空氣組分生成速率，kg/(m2·s)。

2 冷卻塔計(jì)算邊界條件

2.1幾何邊界條件

本文選用內(nèi)蒙某600 MW機(jī)組的自然通風(fēng)濕式逆流冷卻塔，其幾何邊界條件如下：總高度125 m，基環(huán)的外徑106.42 m，塔盆的直徑96.42 m，填料底標(biāo)高9.2 m，填料頂標(biāo)高為10.2 m，塔的出口直徑57.01 m，喉部直徑52.20 m，喉部標(biāo)高為93.9 m，進(jìn)風(fēng)口高度8 m。用GAMBIT軟件幾何建模并生成網(wǎng)格。

2.2離散相初始條件

初始計(jì)算時(shí)，需要考慮粒子的初始位置、速度、直徑、溫度和質(zhì)量流量等參數(shù)。在本文中，離散相顆粒態(tài)的初始值如表1所示。

表1 離散相粒子流初始參數(shù)

2.3邊界條件及網(wǎng)格劃分

迎風(fēng)面為速度邊界條件，背風(fēng)面和環(huán)境出口面為壓力邊界條件；塔壁、擋風(fēng)布和地面為無(wú)滑移壁面邊界條件。本文計(jì)算中考慮了重力和浮力影響，因此離散相邊界條件在環(huán)境底面、基環(huán)面、收水器上面等均為逃逸邊界。對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行多次網(wǎng)格劃分試驗(yàn)，直到網(wǎng)格數(shù)的增加對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響不大時(shí)，確定總網(wǎng)格數(shù)為1 405 633個(gè)，計(jì)算邊界和網(wǎng)格劃分如圖1所示。

圖1 計(jì)算邊界及網(wǎng)格劃分

2.4計(jì)算模型正確性驗(yàn)證

本文先對(duì)所建立的模型進(jìn)行比較驗(yàn)證，計(jì)算網(wǎng)格總數(shù)取1 405 633個(gè)，驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)表2。從表2數(shù)據(jù)可以看出：出塔水溫的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相差0.19K，相對(duì)誤差為1.3%，驗(yàn)證了計(jì)算模型的正確性。

表2 出塔水溫實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比

3 計(jì)算結(jié)果分析

3.1未采取防凍措施時(shí)塔內(nèi)水溫與環(huán)境溫度的關(guān)系

基于上述理論對(duì)環(huán)境干球溫度分別為-18 ℃、-15 ℃和-12 ℃，橫向風(fēng)速分別為1.5 m/s、4 m/s、6.5 m/s時(shí)，對(duì)填料下面、進(jìn)風(fēng)口上沿面、基環(huán)面最低水滴溫度進(jìn)行模擬計(jì)算，得到未采取防凍措施時(shí)不同環(huán)境溫度與橫向風(fēng)速影響下3個(gè)特征面上的最低水滴溫度，如表3所示。

表3 不同風(fēng)速與環(huán)境溫度下塔內(nèi)最低水滴溫度

以橫向風(fēng)速分別為1.5 m/s、4 m/s、6.5 m/s，環(huán)境干球溫度分別為-18 ℃、-15 ℃和-12 ℃，的工況為例說(shuō)明塔內(nèi)不同特征平面上最低水滴溫度與環(huán)境溫度的關(guān)系，見(jiàn)圖2。

圖2 不同風(fēng)速下3個(gè)特征面上最低水滴溫度隨環(huán)境溫度的變化趨勢(shì)

從圖2可以看出，冷卻塔內(nèi)的水溫受環(huán)境溫度和風(fēng)速的影響很大，環(huán)境溫度下降時(shí)，塔內(nèi)3個(gè)特征面上的水滴溫度呈逐漸下降的趨勢(shì)。在環(huán)境溫度-18 ℃，風(fēng)速6.5 m/s時(shí)，塔內(nèi)3個(gè)特征面上溫度下降程度最大，這是因?yàn)榇藭r(shí)傳熱溫差大，水與空氣間的接觸散熱增強(qiáng)，因此塔內(nèi)水滴溫度下降的多，再者較大的風(fēng)速也增強(qiáng)了氣與水之間的蒸發(fā)散熱與接觸散熱。綜上冷卻塔的冷卻性能提高了，但同時(shí)也導(dǎo)致冷卻水容易結(jié)冰。因此需要在進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)裝置，使得溫度場(chǎng)得以改善，防止冷卻水結(jié)冰造成冷卻塔各部件損壞。

3.2橫向全周加裝擋風(fēng)布

在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處橫向全周加裝擋風(fēng)布后，冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的邊界條件如下：將進(jìn)風(fēng)口分為3層，自上而下分別為1層、2層和3層。為了保證進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)，將進(jìn)風(fēng)口底部0到1.33 m處設(shè)為進(jìn)風(fēng)區(qū)域，不懸掛擋風(fēng)布，留作進(jìn)風(fēng)。中間層(即1.34 m)橫向全周懸掛擋風(fēng)布。上層與下層(即高為2.67 m)根據(jù)冬季防凍數(shù)值模擬需求縱向均勻懸掛擋風(fēng)布，擋風(fēng)布接近為矩形，每塊擋風(fēng)布的尺寸如下：上層的上下邊寬度分別為1.68 m，1.74 m。下層的上下邊寬度分別為1.79 m，1.82 m，如圖3所示。

圖3 擋風(fēng)裝置示意圖

首先比較文獻(xiàn)[11]178提出的縱向間隔擋風(fēng)板如圖3(b)與橫向全周擋風(fēng)布兩者之間的區(qū)別，在環(huán)境溫度為258.15 K，橫向風(fēng)速為6.5 m/s時(shí)剛好可以防止塔內(nèi)結(jié)冰的最佳擋風(fēng)面積下，截取雨區(qū)y=5.34 m高度處空氣速度矢量圖，模擬結(jié)果如圖4所示。

圖4 雨區(qū)y=5.34 m高度處空氣速度分布

從圖4的結(jié)果可看出，在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處采用橫向全周加裝擋風(fēng)布時(shí)的渦流數(shù)目(圖4(a))明顯多于采用縱向間隔加裝擋風(fēng)板時(shí)的渦流數(shù)目(圖4(b))，這是因?yàn)橹虚g橫向全周擋風(fēng)布的存在，增大了冷卻塔內(nèi)部擾流，使循環(huán)水和空氣之間的對(duì)流換熱增強(qiáng)，冷卻塔的冷卻性能得到了提升。模擬結(jié)果顯示在環(huán)境溫度為258.15 K，橫向風(fēng)速為6.5 m/s時(shí)，所需的最佳擋風(fēng)面積分別為1 893.50 m2，1 988.44 m2。因此，在同樣達(dá)到剛好不結(jié)冰的環(huán)境溫度下,前者需要的擋風(fēng)面積更小。通過(guò)上下層縱向間隔擋風(fēng)布的配合，就可保證冷卻塔在任何氣候條件下都能正常高效運(yùn)行。

4 橫向全周加裝擋風(fēng)布防凍數(shù)值分析

4.1橫向全周加裝擋風(fēng)布后環(huán)境溫度和風(fēng)速對(duì)最佳擋風(fēng)面積的影響

為了解決冷卻塔在上述情況下產(chǎn)生的結(jié)冰問(wèn)題，同時(shí)避免出現(xiàn)由于不合理加裝擋風(fēng)布而導(dǎo)致的懸掛擋風(fēng)布過(guò)多的情況，在一定的環(huán)境溫度和橫向風(fēng)速下，需要找到最佳擋風(fēng)面積。對(duì)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口橫向全周加裝擋風(fēng)布后塔內(nèi)最低水滴溫度進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果如表4～6所示。

表4 橫向風(fēng)速為1.5 m/s時(shí)不同特征面上最低水滴溫度

表5 橫向風(fēng)速為4 m/s時(shí)不同特征面上最低水滴溫度

表6 橫向風(fēng)速為6.5 m/s不同特征面上最低水滴溫度

由表4～6可以看出，在環(huán)境溫度分別為255.15 K和258.15 K，橫向風(fēng)速分別為1.5 m/s、4 m/s和6.5 m/s時(shí)，以及環(huán)境溫度為261.15 K，橫向風(fēng)速分別為1.5 m/s和6.5 m/s時(shí)，采用表4～6中所示的橫向全周加裝擋風(fēng)布的方案后，塔內(nèi)基環(huán)面上最低水滴溫度為274 K，剛好高于273.15 K，即剛好可以防止塔內(nèi)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。因此，表4～6中所列的懸掛方式與擋風(fēng)面積為在上述環(huán)境溫度與橫向風(fēng)速下采用橫向全周加裝擋風(fēng)布時(shí)恰好可以避免塔內(nèi)結(jié)冰的最佳懸掛方案與最佳擋風(fēng)面積。最佳擋風(fēng)面積隨橫向風(fēng)速和環(huán)境溫度的變化趨勢(shì)如圖5所示。

圖5 最佳擋風(fēng)面積隨橫向風(fēng)速和環(huán)境溫度的變化趨勢(shì)

從圖5可以看出，在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口處橫向加裝擋風(fēng)布后，恰好可以防止塔內(nèi)結(jié)冰的最佳擋風(fēng)面積隨環(huán)境溫度的升高而減小。

4.2橫向全周加裝擋風(fēng)布塔內(nèi)空氣溫度場(chǎng)

以橫向風(fēng)速為6.5 m/s、環(huán)境溫度為261.15 K為例，在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處橫向全周加裝擋風(fēng)布，擋風(fēng)面積為1647.44 m2時(shí)，填料下面溫度場(chǎng)與未采取防凍措施填料下面溫度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比。

本文假定塔內(nèi)水滴溫度高于結(jié)冰點(diǎn)，當(dāng)水溫低于273.15 K判定結(jié)冰后，再均勻懸掛可調(diào)擋風(fēng)布進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果如表7所示。

表7 橫向全周加裝擋風(fēng)布后不同特征面上最低水滴溫度

圖6 填料層下平面空氣溫度場(chǎng)

從圖6空氣溫度分布圖中可得：

(1)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處未安裝擋風(fēng)布時(shí)，冷卻塔背風(fēng)側(cè)空氣溫度較低，這是由于冷空氣與水之間的濕度差、溫度差變大，傳熱驅(qū)動(dòng)力增大，換熱效果增強(qiáng)，也正是因?yàn)闈穸炔钤龃笫沟盟?nèi)外壓強(qiáng)差變大從而塔的抽力也變大，通風(fēng)量增大，塔內(nèi)最低水滴溫度下降。

(2)橫向全周加裝擋風(fēng)布后迎風(fēng)側(cè)溫度明顯升高，高溫區(qū)域所占的面積增大，這是由于冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)布后，進(jìn)風(fēng)面積變小，通風(fēng)阻力增大，通風(fēng)量也就變小，循環(huán)水和冷空氣之間的換熱量減少，冷卻性能就減弱了，塔內(nèi)最低水滴溫度有所提高。

(3)橫向全周加裝擋風(fēng)布后，填料層下平面最低空氣溫度明顯升高，有效地防止了冷卻塔內(nèi)結(jié)冰。

4.3進(jìn)風(fēng)口處的擋風(fēng)面積對(duì)塔內(nèi)最低水滴溫度的影響

冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處橫向全周加裝擋風(fēng)布后，橫向風(fēng)速為1.5 m/s，環(huán)境溫度分為264.15 K例，對(duì)3個(gè)特征面上的最低水滴溫度進(jìn)行模擬計(jì)算，進(jìn)風(fēng)口橫向全周加裝擋風(fēng)布的方案及塔內(nèi)水溫如表8所示，不同特征面上最低水滴溫度受擋風(fēng)面積影響如圖7所示。

表8T=264.15 K時(shí)擋風(fēng)面積與不同特征面上最低水滴溫度的關(guān)系

參數(shù)工況1工況2工況3環(huán)境干球溫度/K264152641526415擋風(fēng)面積/m2646807276584895基環(huán)面最低水滴溫度/K272273274進(jìn)風(fēng)口上沿平面最低水滴溫度/K276277279填料層下平面最低水滴溫度/K278279281

圖7 不同特征面上最低水滴溫度隨著擋風(fēng)面積的變化趨勢(shì)

從圖7可以看出，在環(huán)境溫度為264.15 K時(shí)，3個(gè)特征面上的最低水滴溫度與擋風(fēng)面積同步變化。這是因?yàn)殡S著擋風(fēng)面積的增加，進(jìn)風(fēng)口的通風(fēng)量就減少了，循環(huán)水和空氣之間的換熱量減少，冷卻塔的冷卻性能就下降，使得塔內(nèi)最低水滴溫度升高。

5 結(jié)論

(1)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處未加裝擋風(fēng)布時(shí)，環(huán)境干球溫度分別為255.15 K，258.15 K,261.15 K塔內(nèi)均出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，塔內(nèi)最低水滴溫度隨環(huán)境溫度的下降而降低。

(2)進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)裝置能有效地避免冷卻塔各部件結(jié)冰，提高冷卻塔效率。研究成果對(duì)冷卻塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供新思路。

(3)環(huán)境溫度和風(fēng)速對(duì)冷卻塔內(nèi)循環(huán)水影響顯著，特別在環(huán)境溫度為-18 ℃，風(fēng)速為6.5 m/s時(shí)，循環(huán)水溫度下降最快，因?yàn)榇藭r(shí)傳熱溫差大，水和空氣之間的接觸散熱的驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)，同時(shí)大風(fēng)速也增強(qiáng)了氣與水的蒸發(fā)散熱與接觸散熱。使得空氣帶走的熱量就越多，塔內(nèi)水滴溫度也就下降的多。

(4)在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處橫向全周加裝擋風(fēng)布后，隨著擋風(fēng)面積的增大，塔內(nèi)空氣量減少，傳熱驅(qū)動(dòng)力減弱，塔內(nèi)最低水滴溫度升高。因?yàn)殡S著擋風(fēng)面積的增大，進(jìn)風(fēng)口的通風(fēng)量就減少了，循環(huán)水和空氣之間的換熱量減少，冷卻塔的冷卻性能就下降，使得塔內(nèi)最低水滴溫度升高。

(5)橫向全周加裝擋風(fēng)布相比于縱向間隔懸

掛擋風(fēng)板的方案，前者可以找到一個(gè)擋風(fēng)面積，使得冷卻塔在不結(jié)冰的前提下所需的面積最小，出塔水溫最低，有利于機(jī)組節(jié)能。

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Numerical Study on Thermal Performance of a Wet Cooling Tower with Windshield Cloth

YANG Yanyan， LI Yonghua

(School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003,China)

In view of the freezing problem in wet cooling towers in the areas such as the surface of the bottom filler, air inlet and base torus in winter in north China, an arrangement by using horizontal windshield cloth is proposed. The three-dimensional numerical model is established to simulate the heat and the mass transfer process in the tower. The correctness of the model is verified by the parameters of a 600 MW unit in Inner Mongolia. According to the proposed model, the optimum area to prevent the freezing at different horizontal wind speeds and ambient temperatures in the cooling tower can be obtained. The results show that the windshield cloth installed at a transverse direction is more economical than that installed in longitudinal direction. The freezing of the cooling tower can be avoided and the performance of the cooling tower can be improved.

cooling tower; windshield cloth; numerical simulation; freezing; windshield area

2017-05-07。

10.3969/j.ISSN.1672-0792.2017.08.012

TK264

：A

：1672-0792(2017)08-0072-07

楊燕燕 (1990-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榛痣姍C(jī)組節(jié)能與改造。

李永華(1961-)，女，教授，主要從事火電機(jī)組節(jié)能理論及節(jié)能技術(shù)方面的研究。