CN106126864A - 基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，该方法以CFD数值模拟为基础，通过大量的数值实验获得间接空冷系统各组元流动传热特性，并拟合成阻力和传热系数关联式。在此基础上通过设定的散热器迎面风速和散热器冷却三角个数等参数，利用空冷塔抽力、间接空冷系统阻力公式和热力计算获得间接空冷系统的抽力、总阻力以及空冷塔出塔水温；通过多次迭代计算获得满足空气动力学平衡和能量守恒的空冷散热器和空冷塔规模，最终得到间接空冷系统的设计方案。该方法能够预测出空冷散热器和冷却塔的相关参数，提供了一种简单可行的间接空冷系统的设计方案，为实际工程的实施提供了理论基础，更好的满足了实际工程的需求。

Description

基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法

技术领域

本发明涉及电站冷却系统领域，具体涉及一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法。

背景技术

间接空冷方式作为电站冷却形式之一，近年来在我国获得了快速发展。间接空冷系统主要由空冷散热器和空冷塔组成，利用空冷塔内外密度差而产生的抽吸力进行自然通风进而达到冷却循环水的目的。

对于间接空冷系统，为了达到循环水冷却的目的，通常需要一定规模的空冷散热器和空冷塔以满足空冷塔内的空气动力学平衡和传热平衡，即空冷塔抽力等于间接空冷系统的阻力，空冷塔的出塔水温等于凝汽器的进口水温。

目前虽然针对间接空冷系统热力阻力的研究很多，但主要都是基于环境气象条件对间接空冷系统性能的影响，而涉及空冷塔内空气动力学计算的研究都是由经验公式或者现场实验获得。由于受环境等不可控性因素以及空冷系统各组成部分结构参数的影响，造成现场测量数据不可靠，缺乏系统而准确的计算公式。此外，随着机组规模越来越大，空冷塔的尺寸也越来越大，属于超大型间接空冷塔，已经没有实体塔可以测量，也没有可以参考的结构参数，尤其是核电站的间接空冷塔，对于目前的三代机组即使采用一机两塔也是超大型冷却塔。按照目前的设计方法，不能满足实际工程的需求，将为实际工程的实施带来很大的不确定性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，通过该方法能够预测出空冷散热器总面积和空冷塔规模，从而获得间接空冷塔系统的设计方案。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，包括以下步骤：

(1)确定空冷散热器的管束类型，并进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的预设，完成间接空冷系统的设计；空冷散热器相关参数包括空冷散热器的结构参数、冷却三角的结构参数和百叶窗的结构参数；空冷塔相关参数包括空冷塔的结构参数和X柱的结构参数；

(2)判断步骤(1)中设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，若是，则间接空冷系统设计完成，若否，则进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的迭代计算，直至设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡，间接空冷系统设计完成。

进一步，如上所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，步骤(2)中，判断步骤(1)中设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，包括：

1)根据步骤(1)中确定的相关参数计算空冷塔抽力Δp_b和空冷塔总阻力∑Δp_r；空冷塔抽力Δp_b的计算公式为：

空冷散热器在空冷塔塔外垂直布置时，

空冷散热器在空冷塔塔外水平布置时，Δp_b＝(H-h_r')(ρ_a2-ρ_a1)g

其中，H为空冷塔塔高；h_r为塔外垂直布置空冷散热器有效高度，h_r’为塔内水平布置空冷散热器有效高度，ρ_a1为空冷塔入口空气密度；ρ_a2为空冷塔出口空气密度，g为重力加速度；

空冷塔总阻力∑Δp_r的计算公式为：

∑Δp_r＝Δp_s+Δp_X+Δp_l+Δp_k

Δp_s＝Δp_Δ,i+Δp_Δ,o+Δp_rad

Δp_k＝Δp_t+Δp_out

其中，Δp_s为冷却三角阻力，Δp_Δ,i、Δp_Δ,o、Δp_rad分别为冷却三角进口阻力、冷却三角出口阻力和冷却三角本体阻力；Δp_X为X柱阻力；Δp_l为百叶窗阻力；Δp_k为空冷塔阻力，Δp_t、Δp_out分别为空冷塔塔体阻力和空冷塔出口阻力；

2)根据步骤1)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足空气动力学平衡，若是，则进入步骤3)，若否，则返回步骤(1)重新确定空冷散热器的相关参数和空冷塔的相关参数，直至设计的间接空冷系统满足空气动力学平衡；满足空气动力学平衡的公式为：

0＜(Δp_b-∑Δp_r)/Δp_b＜0.5％

3)计算凝汽器的进口水温t_w2'和空冷塔出塔水温t_w2，凝汽器的进口水温t_w2'的计算公式为：

${t_{w2}}^{\′}=t_s+\frac{m_s(h_s-h_w)e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\ρ}w}{m}_w}}{c_{pw}{m}_w(1-e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\ρ}w}{m}_w})}$

其中，t_s为汽轮机排汽温度；m_s为汽轮机排汽流量；h_s为排汽焓；h_w为饱和水的焓；K_c为凝汽器总换热系数；A_c为凝汽器总换热面积；c_ρw为循环水比热容；m_w为循环水流量；

空冷塔出塔水温t_w2的计算公式为：

$t_{w2}=\frac{t_{a1}+(\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w}-t_{a2})e^F}{1-e^F}$

$F=KA\mathrm{\ψ}\frac{(t_{a2}-t_{a1}-\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w})}{m_s(h_s-h_w)}$

其中：t_a1为空冷塔的空气进口温度；t_a2为空冷塔的空气出口温度；K为空冷散热器传热系数；A为空冷散热器总传热面积；ψ为对数平均温度修正系数；

4)根据步骤3)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足热平衡，若是，则间接空冷系统设计完成，若否，则进行空冷散热器空冷塔相关参数的迭代计算，直至设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡；满足热平衡的公式为：

0＜(t_w2'-t_w2)/t_w2＜0.5％。

进一步，如上所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，步骤(2)中，计算空冷塔总阻力∑Δp_r的方式为：

建立间接空冷系统的各组元的物理模型；所述组元包括百叶窗、冷却三角、X柱和空冷塔；

根据所建立的各组元的物理模型，采用CFD数值模拟的方式得到各组元的阻力与组元结构参数及环境气象条件的关联式，得到各组元的阻力关联式；

根据所述各组元的阻力关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的冷却三角阻力、百叶窗阻力、X柱阻力和空冷塔阻力，得到空冷塔总阻力∑Δp_r；

计算空冷塔出塔水温t_w2的方式为：

采用CFD数值模拟的方式，得到空冷散热器传热系数与环境气象条件及空冷散热器相关参数的关联式，得到空冷散热器的传热系数关联式；

根据所述空冷散热器的传热系数关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的空冷散热器传热系数K，根据计算得到的空冷散热器传热系数K计算出空冷塔出塔水温t_w2；

其中，所述环境气象条件包括海拔、环境温度和环境风速。

进一步，如上所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，步骤(1)中，空冷散热器的结构参数包括散热器的有效高度和散热器的有效宽度；冷却三角的结构参数包括冷却三角顶角和冷却三角数量；百叶窗的结构参数包括百叶窗的面积和开度；空冷塔的结构参数包括空冷塔底径、塔高、出口直径、喉部直径和喉部高度；X柱的结构参数包括X柱的壁面结构。

本发明的有益效果在于：本发明所述的间接空冷系统设计方法，通过对间接空冷系统各组元阻力和传热特性的数值模拟，能够预测出空冷散热器和冷却塔的相关参数，提供了一种简单可行的间接空冷系统的设计方案，为实际工程的实施提供了理论基础，更好的满足了实际工程的需求。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法的流程图；

图2为本发明一个实施例中间接空冷系统设计的流程图；

图3为本发明一个实施例中冷却三角物理模型的示意图；

图4为本发明一个实施例中X柱物理模型的示意图；

图5为本发明一个实施例中冷却塔物理模型的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图1示出了本发明实施例中一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法的流程图，该方法主要包括以下两个大步骤：

步骤S100：预设空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数，完成间接空冷系统的设计；

步骤S200：判断步骤S100中间接空冷系统的设计是否同时满足空气动力学平衡和热平衡的要求，如果满足则间接空冷系统设计完成，如果不满足则进行间接空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的迭代计算，直至重新设计后的间接空冷系统满足上述平衡要求。

本实施方式中，在进行间接空冷系统的设计时，在确定了所采用的空冷散热器的管束类型之后，首先根据需要设计的间接空冷系统的规模初步预设空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数，再判断初步预设的相关参数是否满足间接空冷系统的参数设计是否满足空气动力学平衡和热平衡的要求，如果满足则按照上述初步设计的参数完成间接空冷系统的设计，如果不满足则重进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的迭代计算，重新进行间接空冷系统的设计，直至重新设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡。也就是说，在根据步骤S100中预设的空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数所设计完成的间接空冷系统不同时满足空气动力学平衡和热平衡时，则根据动力学平衡公式和热平衡公式进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的自动调整校正，以校正后的参数得到重新设计的间接空冷系统，之后判断重新设计后的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡的要求，如果满足，则以所述调整后的参数完成了间接空冷系统的设计，如果不满足则再重复上述参数自动调整及判断的过程，直至重新设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡，即以动力学平衡公式和热平衡公式作为校正条件进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的迭代计算，直至得到同时满足空气动力学平衡和热平衡的相关参数，完成系统设计。

所述空冷散热器相关参数包括空冷散热器的结构参数、冷却三角的结构参数和百叶窗的结构参数；空冷塔相关参数包括空冷塔的结构参数和X柱的结构参数。其中，空冷散热器的结构参数包括散热器的有效高度和散热器的有效宽度等；冷却三角的结构参数包括冷却三角顶角、冷却三角数量、冷却三角的速度入口和压力出口等；百叶窗的结构参数包括百叶窗的面积和开度等；空冷塔的结构参数包括空冷塔底径、塔高、出口直径、喉部直径和喉部高度等；X柱的结构参数包括X柱的壁面结构(主要考虑X柱所占的面积造成的阻力)、速度入口和压力出口等。

需要说明的是，间接空冷系统的上述各组元(空冷散热器、冷却三角、X柱、百叶窗及空冷塔)的结构参数是包括很多的，本实施方式中只是列举了其中的一部分，而每个组元的具体结构参数对于本领域技术人员来说都是清楚的，而在实际设计过程中，需要考虑组元的哪些结构参数参与设计，可以由设计人员根据需要确定。

本实施方式中，所述满足空气动力学平衡指的是间接空冷系统的抽力与阻力相平衡，所述热平衡指的是空冷塔的塔水温与凝汽器进口水温相匹配，即空冷塔的出塔水温等于凝汽器的进口水温。

本实施方式中，判断步骤S100中设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，包括：

1)根据步骤(1)中确定的相关参数计算空冷塔抽力Δp_b和空冷塔总阻力∑Δp_r；空冷塔抽力Δp_b的计算公式为：

空冷散热器在空冷塔塔外垂直布置时，

空冷散热器在空冷塔塔外水平布置时，Δp_b＝(H-h_r')(ρ_a2-ρ_a1)g (2)

其中，H为空冷塔塔高；h_r为塔外垂直布置空冷散热器有效高度，h_r’为塔内水平布置空冷散热器有效高度，ρ_a1为空冷塔入口空气密度；ρ_a2为空冷塔出口空气密度，g为重力加速度；

空冷塔总阻力∑Δp_r的计算公式为：

∑Δp_r＝Δp_s+Δp_X+Δp_l+Δp_k

Δp_s＝Δp_Δ,i+Δp_Δ,o+Δp_rad

Δp_k＝Δp_t+Δp_out

其中，Δp_s为冷却三角阻力，Δp_Δ,i、Δp_Δ,o、Δp_rad分别为冷却三角进口阻力、冷却三角出口阻力和冷却三角本体阻力；Δp_X为X柱阻力；Δp_l为百叶窗阻力；Δp_k为空冷塔阻力，Δp_t、Δp_out分别为空冷塔塔体阻力和空冷塔出口阻力；

2)根据步骤1)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足空气动力学平衡，若是，则进入步骤3)，若否，则返回步骤(1)重新确定空冷散热器的相关参数和空冷塔的相关参数，直至设计的间接空冷系统满足空气动力学平衡；满足空气动力学平衡的公式即动力学平衡公式为：

0＜(Δp_b-∑Δp_r)/Δp_b＜0.5％

3)计算凝汽器的进口水温t_w2'和空冷塔出塔水温t_w2，凝汽器的进口水温t_w2'的计算公式为：

${t_{w2}}^{\′}=t_s+\frac{m_s(h_s-h_w)e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\ρ}w}{m}_w}}{c_{pw}{m}_w(1-e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\ρ}w}{m}_w})}---\left(3\right)$

其中，t_s为汽轮机排汽温度；m_s为汽轮机排汽流量；h_s为排汽焓；h_w为饱和水的焓；K_c为凝汽器总换热系数；A_c为凝汽器总换热面积；c_ρw为循环水比热容；m_w为循环水流量；

空冷塔出塔水温t_w2的计算公式为：

$t_{w2}=\frac{t_{a1}+(\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w}-t_{a2})e^F}{1-e^F}---\left(4\right)$

$F=KA\mathrm{\ψ}\frac{(t_{a2}-t_{a1}-\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w})}{m_s(h_s-h_w)}---\left(5\right)$

其中：t_a1为空冷塔的空气进口温度；t_a2为空冷塔的空气出口温度；K为空冷散热器传热系数；A为空冷散热器总传热面积；ψ为对数平均温度修正系数；

4)根据步骤3)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足热平衡，若是，则间接空冷系统设计完成，若否，则进行空冷散热器的相关参数和空冷塔和相关参数的迭代计算，直至设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，间接空冷系统设计完成；满足热平衡的公式即热平衡公式为：

0＜(t_w2'-t_w2)/t_w2＜0.5％

在上述判断步骤S100中设计的间接空冷系统是否满足空气动力学平衡和热平衡的过程中，空冷塔抽力Δp_b是能够根据步骤S100中预设的相关参数按照公式(1)或(2)直接计算得出的，凝汽器的进口水温t_w2'的计算公式(3)中的各项也是已知的，凝汽器的进口水温t_w2'根据公式(3)也可以直接计算得出。空冷塔总阻力∑Δp_r的计算公式∑Δp_r＝Δp_s+Δp_X+Δp_l+Δp_k中的各项以及空冷塔出塔水温t_w2的计算公式中的空冷散热器传热系数K是不确定的，因此，在上述判断过程中，重点是计算得到空冷塔总阻力∑Δp_r计算公式中的各项和空冷散热器传热系数K。

本实施方式中，在计算得到空冷塔总阻力∑Δp_r计算公式中的各项和空冷散热器传热系数K时，以CFD数值模拟为基础，通过大量的数值实验获得间接空冷系统各组元流动传热特性，并拟合成流动阻力和传热系数关联式，再根据步骤S100中预设的相关参数计算出这些参数设计下的间接空冷系统中的各组元的阻力和计算空冷塔出塔水温t_w2所需的参数，具体包括：

计算空冷塔总阻力∑Δp_r的方式为：

建立间接空冷系统的各组元的物理模型；所述组元包括百叶窗、冷却三角、X柱和空冷塔；

根据所建立的各组元的物理模型，采用CFD数值模拟的方式得到各组元的阻力与组元结构参数及环境气象条件的关联式，得到各组元的阻力关联式(组元阻力与环境气象条件和组元结构参数的计算公式)；

根据所述各组元的阻力关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的冷却三角阻力、百叶窗阻力、X柱阻力和空冷塔阻力，得到空冷塔总阻力∑Δp_r；

计算空冷塔出塔水温t_w2的方式为：

采用CFD数值模拟的方式，得到空冷散热器传热系数与环境气象条件及空冷散热器相关参数的关联式，得到空冷散热器的传热系数关联式(空冷散热器的传热系数K与环境气象条件和空冷散热器的相关参数之间的计算关系)；

根据所述空冷散热器的传热系数关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的空冷散热器传热系数K，根据计算得到的空冷散热器传热系数K计算出空冷塔出塔水温t_w2；

其中，所述环境气象条件包括海拔、环境温度和环境风速。

在得到各组元的阻力关联式和空冷散热器的传热系数关联式后，便可以根据步骤S100预设的空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数，计算得到空冷塔抽力Δp_b、空冷塔总阻力∑Δp_r、凝汽器的进口水温t_w2'和空冷塔出塔水温t_w2，从而判断出根据步骤S100中预设的参数设计出的间接空冷系统是否满足空气动力学平衡和热平衡。

需要说明的，本实施方式中所涉及的各步骤的执行顺序并不是唯一的，如在实际应用中，可以首先通过CFD数值模型的计算出各组元与阻力与环境气象条件和组元结构参数之间的计算公式，再根据这些计算公式计算各种不同设计参数下的阻力。其中，在实际应用中，百叶窗阻力的计算可以采用现有的百叶窗阻力关联式来进行计算。

下面结合实施例对本发明的方法进行进一步说明。

实施例

本实施例中，首先建立各组元的物理模型；本实施例中建立的组元物理模型包括冷却三角、X柱和空冷塔的物理模型。

本实施例中，空冷散热器选择翅片管束类型，在进行物理建模时，只考虑一个翅片。图3为本实施例中冷却三角的物理模型，每2个冷却柱和1个百叶窗组成1个冷却三角，冷却三角为尖屋顶形状，两个散热器对称设置在尖屋顶两个坡面，图中，D1、D2和D3分别表示冷却三角的入口段、冷却三角段和出口段，A1和B1表示冷却三角的表示风速入口和压力出口。图4和图5分别为X柱的物理模型和冷却塔的物理模型，图中，A2、B2表示X柱的的风速入口和压力出口，A3和B3表示冷却塔的风速入口和压力出口。百叶窗阻力的计算可以利用现有的计算方式，因此没有进行百叶窗的物理建模。

需要说明的是，本实施例中所示的物理模型并不是唯一的，可以选择不同的物理建模方式进行上述各组件的模型建立。

在完成组元的物理模型后，通过CFD数值模拟获得各组元的阻力随各组元的机构参数和环境气象条件的变化规律、以及空冷散热器的传热特性随环境气象条件和器结构参数的变化规律，然后拟合得到间接空冷系统的冷却三角阻力关联式、X柱阻力关联式、空冷塔阻力关联式和空冷散热器的传热系数关联式。

完成上述建模及CFD数字模拟后，进行间接空冷系统的设计。图2示出了本实施例中进行间接空冷塔系统设计的流程图，包括：

对于凝汽器，在已知设计背压、汽轮机排汽流量、排汽焓、饱和水焓值的条件下，可求得凝汽器的热负荷(空冷系统冷却的最终任务)。根据循环水流量，并按照ASME提供的HEI(换热器协会标准)标准公式求得凝汽器的总换热系数K_c，最终利用公式(3)求得凝汽器的进口水温t_w2'。

对于间接空冷系统，在确定环境气象条件(海拔、环境温度和环境风速)、机组热负荷和循环水流量的基础上，假定空冷散热器迎面风速v_f',选定空冷散热器管型，散热器有效高度、散热器有效宽度、冷却三角顶角，假定散热器个数N，并初步预测空冷塔规模(包括空冷塔底径、塔高、出口直径、喉部高度和喉部直径)。利用通过数值模拟所获得的空冷系统各部分的阻力公式计算间接空冷系统总阻力，当满足0＜(Δp_b-∑Δp_r)/Δp_b＜0.5％时，则认为空冷系统抽力与阻力平衡，否则重新假定空冷散热器迎面风速和散热器个数直到空冷系统总阻力与抽力相平衡。

在此基础上，利用公式(4)、(5)计算得空冷塔出塔水温t_w2，当满足0＜(t_w2'-t_w2)/t_w2＜0.5％时，则认为空冷系统热力平衡，否则重新进行多次迭代，直到同时满足空冷系统空气动力平衡和热力平衡，那么符合空气动力平衡和热力平衡条件下所假定的散热器个数以及空冷塔的规模即为间接空冷系统的设计方案。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，包括以下步骤：

(1)确定空冷散热器的管束类型，并进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的预设，完成间接空冷系统的设计；空冷散热器相关参数包括空冷散热器的结构参数、冷却三角的结构参数和百叶窗的结构参数；空冷塔相关参数包括空冷塔的结构参数和X柱的结构参数；

(2)判断步骤(1)中设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，若是，则间接空冷系统设计完成，若否，则进行空冷散热器相关参数和空冷塔相关参数的迭代计算，直至设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡，间接空冷系统设计完成。

2.根据权利要求1所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，其特征在于，步骤(2)中，判断步骤(1)中设计的间接空冷系统是否同时满足空气动力学平衡和热平衡，包括：

1)根据步骤(1)中确定的相关参数计算空冷塔抽力Δp_b和空冷塔总阻力∑Δp_r；空冷塔抽力Δp_b的计算公式为：

空冷散热器在空冷塔塔外垂直布置时，

空冷散热器在空冷塔塔外水平布置时，Δp_b＝(H-h_r')(ρ_a2-ρ_a1)g

其中，H为空冷塔塔高；h_r为塔外垂直布置空冷散热器有效高度，h_r’为塔内水平布置空冷散热器有效高度，ρ_a1为空冷塔入口空气密度；ρ_a2为空冷塔出口空气密度，g为重力加速度；

空冷塔总阻力∑Δp_r的计算公式为：

∑Δp_r＝Δp_s+Δp_X+Δp_l+Δp_k

Δp_s＝Δp_Δ,i+Δp_Δ,o+Δp_rad

Δp_k＝Δp_t+Δp_out

其中，Δp_s为冷却三角阻力，Δp_Δ,i、Δp_Δ,o、Δp_rad分别为冷却三角进口阻力、冷却三角出口阻力和冷却三角本体阻力；Δp_X为X柱阻力；Δp_l为百叶窗阻力；Δp_k为空冷塔阻力，Δp_t、Δp_out分别为空冷塔塔体阻力和空冷塔出口阻力；

2)根据步骤1)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足空气动力学平衡，若是，则进入步骤3)，若否，则返回步骤(1)重新确定空冷散热器的相关参数和空冷塔的相关参数，直至设计的间接空冷系统满足空气动力学平衡；满足空气动力学平衡的公式为：

0<(Δp_b-∑Δp_r)/Δp_b<0.5％

3)计算凝汽器的进口水温t_w2'和空冷塔出塔水温t_w2，凝汽器的进口水温t_w2'的计算公式为：

${t_{w2}}^{\&prime;}=t_s+\frac{m_s(h_s-h_w)e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\&rho;}w}{m}_w}}{c_{pw}{m}_w(1-e^{K_c{A}_c/c_{\mathrm{\&rho;}w}{m}_w})}$

其中，t_s为汽轮机排汽温度；m_s为汽轮机排汽流量；h_s为排汽焓；h_w为饱和水的焓；K_c为凝汽器总换热系数；A_c为凝汽器总换热面积；c_ρw为循环水比热容；m_w为循环水流量；

空冷塔出塔水温t_w2的计算公式为：

$t_{w2}=\frac{t_{a1}+(\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w}-t_{a2})e^F}{1-e^F}$

$F=KA\mathrm{\&psi;}\frac{(t_{a2}-t_{a1}-\frac{m_s(h_s-h_w)}{c_{pw}{m}_w})}{m_s(h_s-h_w)}$

其中：t_a1为空冷塔的空气进口温度；t_a2为空冷塔的空气出口温度；K为空冷散热器传热系数；A为空冷散热器总传热面积；ψ为对数平均温度修正系数；

4)根据步骤3)的计算结果判断设计的间接空冷系统是否满足热平衡，若是，则间接空冷系统设计完成，若否，则进行空冷散热器空冷塔相关参数的迭代计算，直至设计的间接空冷系统同时满足空气动力学平衡和热平衡；满足热平衡的公式为：

0<(t_w2'-t_w2)/t_w2<0.5％。

3.根据权利要求2所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，其特征在于，步骤(2)中，计算空冷塔总阻力∑Δp_r的方式为：

建立间接空冷系统的各组元的物理模型；所述组元包括百叶窗、冷却三角、X柱和空冷塔；

根据所建立的各组元的物理模型，采用CFD数值模拟的方式得到各组元的阻力与组元结构参数及环境气象条件的关联式，得到各组元的阻力关联式；

根据所述各组元的阻力关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的冷却三角阻力、百叶窗阻力、X柱阻力和空冷塔阻力，得到空冷塔总阻力∑Δp_r；

计算空冷塔出塔水温t_w2的方式为：

采用CFD数值模拟的方式，得到空冷散热器传热系数与环境气象条件及空冷散热器相关参数的关联式，得到空冷散热器的传热系数关联式；

根据所述空冷散热器的传热系数关联式，计算步骤(1)中设计的间接空冷系统的空冷散热器传热系数K，根据计算得到的空冷散热器传热系数K计算出空冷塔出塔水温t_w2；

其中，所述环境气象条件包括海拔、环境温度和环境风速。

4.根据权利要求1至3之一所述的一种基于组元热力阻力特性的间接空冷系统设计计算方法，其特征在于：步骤(1)中，空冷散热器的结构参数包括散热器的有效高度和散热器的有效宽度；冷却三角的结构参数包括冷却三角顶角和冷却三角数量；百叶窗的结构参数包括百叶窗的面积和开度；空冷塔的结构参数包括空冷塔底径、塔高、出口直径、喉部直径和喉部高度；X柱的结构参数包括X柱的壁面结构。