汽水分离再热器是具有汽水分离和再热功能的大型管壳式换热器。其功能有两个:一是降低蒸汽湿度,将循环蒸汽中的水分(大约98%)分离出去,避免湿度过高引起的叶片侵蚀、叶片震动等安全隐患;二是进行加热,对经过除湿之后的循环蒸汽再热至其具有70~80℃过热度从而提高机组效率。由于汽水分离再热器的应用使机组的经济性、安全性提高,国内外学者及公司不断对其性能进行研究改进。在汽水分离再热器的研究过程中,通过使用CFD方法,可以分析汽水分离再热器内部流场的速度、压力分布,压降,速度变化等,为理论设计提供重要参考。本文运用CFD方法研究汽水分离再热器。采用多孔介质模型简化其内部分离板组件和再热管束,并对实际汽水分离再热器进行了一系列简化,用ICEM、Fluent等软件对汽水分离再热器进行了三维数值模拟。通过模拟结果主要分析了以下三方面内容:一是分析了汽水分离再热器内部蒸汽流动过程中压力、速度的变化;二是分析汽水分离再热器入口蒸汽比体积增大对分离器入口速度的影响;三是分析蒸汽分配窗口结构对分离器入口速度的影响。研究结果表明,CFD方法能够有效地模拟汽水分离再热器内部流动特性,对其设计有一定的参考;蒸汽在汽水分离再热器内流动过程中压力逐渐降低,一级再热器、二级再热器区域压降较大,占总压降的比例约为40%;汽水分离器区域压降约占总压降比列约为12%,分配窗口压降约占总压降的比例约为15%,进、出口的压降损失占总压降约为33%;蒸汽在汽水分离再热器内流动过程中速度变化较大,在再热、分离区由于大量的管束、分离板阻碍,速度在4~10m/s之间;分离板入口速度分布沿分离板高度由下到上逐渐减小,最大速度约为整体平均速度两倍;汽水分离再热器入口蒸汽比体积增加,会导致更高的蒸汽速度,使通过汽水分离器入口的蒸汽速度逐渐超过波纹板分离器的临界速度,使分离性能逐渐降低;蒸汽分配窗口结构中的倾角ɑ对分离板入口速度分布有影响,随ɑ角度增大,通过汽水分离器入口整体速度减小,气流速度更均匀,有利于汽水分离。