三塔合一技术是在海勒式间接空冷技术基础上提出的新的应用技术,将脱硫塔、烟囱布置在间接空冷塔内部,简化烟气系统,减少GGH、换热器等设备,具有节水环保、节省土地、减少投资等优点。在当今社会节能减排形式下,三塔合一技术在火电行业将具有广阔应用前景。本文以三塔合一间接空冷塔为研究对象,对其内部流动换热特性和塔内优化设计进行研究,主要研究内容如下:以某火电厂600MW三塔合一间接空冷机组为研究对象,确定空冷塔、脱硫塔和烟囱的布置方式和结构尺寸。采用Fluent建立三维数值计算模型,对空冷塔进行数值模拟计算,模拟出塔水温与实际运行出塔水温偏差控制在5%之内,验证了数值模型的正确性,并得到最优网格划分方式。研究了三塔合一间接空冷塔内部流场分布和换热特性,针对不同环境风速工况,分析了空冷塔通风量和散热器热负荷变化;漩涡对空冷塔内部流场的影响和变化规律。数值结果表明:无风工况下,空冷塔内部流场呈中心对称分布,通风量最大,换热效果最好;有风工况下,空冷塔流场呈现显著空间特性,随着风速增大,空冷塔通风量减少,换热恶化,在环境风速12m/s时通风量降至最低值,风速再增大,通风量有所回升;漩涡对称分布在脱硫塔两侧,在塔内随着气流上升,漩涡逐渐增大,且随着环境风速的增大,漩涡位置也逐渐向背风侧移动,对比不同风速相同位置发现漩涡面积在中速风下漩涡面积更大,漩涡带动部分烟气混杂,使得背风侧塔壁周围酸性气体浓度上升,造成空冷塔背风侧塔壁腐蚀程度更为严重。研究了在三塔合一间接空冷塔内部添加挡风板来优化塔内结构,发现挡板安装角度θ=90°时空冷塔在较高风速工况下对通风效果有增强作用,由此提出三种挡板布置方案,并对三种方案按照通风量大小的改变进行对比,得出方案3为最佳优化结构,实现空冷塔内空气流场的重新组织优化,使塔内通风量提升,换热效果进一步优化,为三塔合一塔内挡板优化提供参考方案。