富氧燃烧烟气喷淋脱水过程数值模拟

富氧燃烧系统中,脱硫后的高湿烟气需要经过脱水处理才能作为循环烟气利用,喷淋塔是一种常用的脱水设备。本文用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法对喷淋塔的烟气脱水过程进行了三维建模模拟,得到了喷淋塔内的温湿度分布并用实验结果进行了验证。通过该模型分析了喷嘴的操作参数和运行特性对液滴平均运动时间和脱水效果的具体影响,讨论了数值模拟中出口烟气"过饱和"现象的成因,研究了不凝气组分对脱水过程的影响,为富氧燃烧脱水系统的设计提供了基础数据和理论方法。     

灰分对冷凝式换热器换热特性的影响研究

灰分广泛存在于锅炉尾部烟气和各类干燥乏气中,在烟气/乏气余热回收环节是不可忽视的因素。本文以含灰分烟气/乏气的余热和水回收问题为研究背景,采用含灰分湿空气模拟烟气/乏气,对含灰分湿空气的换热特性展开实验研究,获得了换热系数随时间的变化规律并观察了积灰形态。实验研究发现:在含灰分的情况下,湿空气对流冷凝换热系数随时间的增加先减小后维持稳定,呈现指数规律变化。相比较于干空气,湿空气换热系数达到稳定状态所需时间较长、降低幅度较大,积灰严重且主要集中于上部管束。     

烧结烟气余热热电发电模型与数值模拟

针对钢铁工业中的大量烧结烟气余热,提出一种基于热电发电技术的显热回收方案,建立了相应的计算模型,得到了烟气、冷却水、热电单元端点温度沿流动方向的分布特征,分析了烟气温度、烟气换热系数、冷却水换热系数对最优热电单元长度的影响,并分析了热电单元横截面积对电流和电压的影响。结果表明,对于350℃的烧结烟气,每平方米换热面积可以产生约1.47 kW电能,热效率约为4.5%,设备成本的回收周期在4年左右。     

双层并联叠置烟气余热回收装置流动特性研究

针对大型燃气热电厂的余热回收工程,设计了一种双层并联叠置烟气余热回收装置,搭建了1:5缩比模型样机,用空气模拟烟气进行了冷态实验并进行了数值分析,获得了上下层空气的流量分配特性、填料层出口空气流速的均匀性和空气的流动阻力特性,可为大型烟气余热回收装置的设计提供参考。     

伴随有水蒸气凝结的烟气对流换热的实验研究

本文通过实验研究了冷凝式燃气热水器中烟气伴随有水蒸气凝结的受迫对流换热过程。着重介绍实验系统、测试方法和对塔板式换热器和肋片板式换热器的实验研究结果。实验表明,有水蒸气凝结时的烟气对流换热系数远大于无凝结时的换热系数,可提高数倍。在冷凝式换热器中,塔板式换热器的换热系数大于肋片板式换热器。     

小型通风换热器的实验研究

对自行设计加工的用于回收空调系统中余热的通风换热器进行了实验研究,并在冬季工况下对其工作特性进行了性能测试,得到了空调房间室内外温差和不同迎面风速对换热器的换热性能和流动阻力特性的影响。实验结果表明,该换热器具有换热效率高、阻力小的特点。其换热效率达到64．5％,具有明显的节能效果。     

燃煤烟气余热回收与减排一体化系统应用研究

为了回收湿法脱硫后燃煤烟气中的热量,本文提出了一套新型的余热回收系统,通过直接接触式换热器和热泵的结合,能够将排烟温度显著降低,回收烟气中的余热用于供暖,同时减少排烟污染物排放。工程运行结果表明,排烟温度从50℃:降低至39℃时,锅炉热效率提高了3.2%,若降低至20℃,则能够提高锅炉热效率9%。新增系统的阻力保持在400 Pa以下。同时,经过直接接触换热后,排烟中SO_2浓度降低59%,No_x浓度降低8.8%,系统能够同时达到节能、减排双重功效。工程总投资约为2880万元,而年净收益为740万元,静态投资回收期为3.8年,经济效益良好。     

利用低温烟气余热的吸收-压缩复合热泵系统

针对工业过程中大量低温烟气直接排放带来的能源浪费和热污染问题,本文提出一种吸收-压缩复合热泵系统,回收200℃以下的低温烟气余热,制备0.5 MPa工艺蒸汽。该系统将热压缩和机械压缩有机结合,利用烟气高温段余热驱动热压缩过程,替代了部分机械压缩耗功,烟气低温段余热用于氨液在蒸发器的气化,氨气在吸收器中被稀氨水吸收,放出的热量用于生产工艺蒸汽。建立了系统热力学模型,模拟了系统设计工况的热力性能,每100 kW低温烟气,仅需耗电4.81 kW,便可制得25.33 kW高温热量(高于152℃)。进一步研究了发生压力、浓溶液质量分数,精馏塔塔顶温度对系统性能的影响,为系统热力性能优化提供了理论依据。本研究为利用低温工业余热制备工艺蒸汽提供了一种新方法。     

耐腐蚀塑料换热器性能的实验研究

在低温烟气余热回收过程中,金属换热器存在腐蚀和结垢的问题。特种导热塑料具有较高的热导率并且耐腐蚀、抗结垢,基于导热塑料的耐腐蚀换热器为烟气余热回收提供了新的技术途径。本文针对导热塑料换热器开展实验研究,通过硫酸浸泡实验验证换热器的耐腐蚀性能,通过风洞实验测量矩形翅片管的传热及流动特性,得到了换热器在不同风速下的传热系数和阻力特性。实验结果可以为塑料换热器在低温烟气余热回收中的应用提供必要的参考。     

超大拓展表面三维微肋管换热器的对流换热及抗积灰特性研究

工业烟气含尘的特点易导致换热器积灰,进而制约烟气余热的高效回收。本文针对一种具有超大拓展表面的三维微肋管换热器的对流换热与积灰特性进行了研究。首先,对比研究了光管与三维微肋管的对流换热特性;接着,基于所建立的积灰数值模型,探究了三维微肋管的积灰特性,并揭示了烟气流速与飞灰粒径对其积灰特性的影响规律。结果表明,相对于传统光管,三维微肋管的换热面积可增大约2.9倍;换热性能平均能提高16%;积灰后渐进污垢热阻最大能减小70%;同时,清灰周期更长,运行经济性更佳。综合而言,三维微肋管相比传统光管,在增强换热的同时,还能有效减轻积灰,因此可作为高效的抗积灰传热元件,应用于含尘烟气的余热回收场合。     

低温发电用翅片管换热器传热特性的数值模拟分析

为了深入研究低温余热发电系统用翅片管换热器的传热特性,文中建立了翅片管换热器计算模型,对工质R123在翅片管换热器内的传热性能进行数值模拟,比较管内工质R123在不同流速与温度时的换热特性,利用最小二乘法原理,对烟气侧和工质侧的换热关联式进行了拟合,得到了二者的换热准则方程,此外,利用实验方法对模拟结果进行验证。     

结合ORC和ARC的中温余热回收系统

中温余热回收过程中传热温差大,系统(火用)效率较低,本文提出一种结合有机朗肯循环和单效吸收式制冷系统的中温烟气余热回收系统。利用热力学第一定律和第二定律对系统建立了数学模型,分析了新系统中有机朗肯循环蒸发温度、冷凝温度等参数对系统性能的影响。同时对系统各主要部件进行了(火用)分析,并与双效溴化锂吸收式制冷系统进行了比较,通过T-Q图分析了新系统及参考系统的换热过程。结果表明新系统的(火用)损失从139.19 kW降低到93.18 kW,(火用)损失减少机理在于换热温差降低。     

低品位烟气余热回收换热器热力学分析

低品位烟气余热回收过程存在冷凝现象,烟气的放热过程分为显热、潜热两部分。冷凝时,局部热流率和熵产率明显增大;增加水蒸气质量分数、冷却水质量流量和降低烟气入口温度都会导致烟气提前冷凝;存在最优冷却水质量流量使得热回收过程熵产数最小。另外,提出热回收效率评价烟气热回收程度,该指标受冷凝的影响很大。随着烟气中蒸汽质量分数的增加,冷凝过程的影响明显增强,因此,在低品位烟气的全热回收中必须考虑潜热的影响。     

两级烟气废热热管溴化锂发生器的动态特性

利用热管废热溴化锂制冷机不仅能够回收工业过程的大量废热、余热,而且可以提高整个工业系统的能源利用效率。针对两级烟气废热热管溴化锂制冷机发生器的结构特征,建立了动态数学模型,进行了数值求解,得出了机组启动过程中发生器的各参数的变化规律。结果表明:蒸汽发生量与溶液出口温度基本同步稳定,烟气中间为250℃左右,出口温度为200℃左右。此研究对减短启动时间、节约能源具有一定的积极意义。     

两级烟气废热热管溴化锂制冷机稳态仿真

利用热管废热溴化锂制冷机不仅能够回收工业过程的大量废热、余热,而且可以提高整个工业系统的能源利用效率。针对两级烟气废热热管溴化锂吸收式制冷机,编写了溴化锂制冷机的设计计算程序和变工况的仿真计算程序,主要研究外界参数变化对系统性能的影响,其结果与理论分析能较好得吻合。对溴化锂制冷机的设计及操作运行、控制调节等具有一定的指导意义。     

高炉冲渣水余热回收的可行性研究

根据高炉冲渣水的余热特点,提出了一个采用分离式热管换热器的余热回收的方案。文中对余热回收方案中换热设备的结构特点进行了描述。     

单压过热蒸汽余热锅炉变工况解析解

主要符号说明符号：Cp比热DT温差F换热面积G工质流量H比焓值K换热系数L汽化潜热Q换热量Re余热回收率T温度Tg1烟气在蒸发器出口处的温度保热系数下标：a接近点e出口参数E省煤器g烟气d进口参数p节点B蒸汽V蒸发器B水0设计工况参数1序言余热锅炉是动力装置中余热回收的主要设备,由于余热锅炉的烟气侧热源变动大,因此在热力系统分析时,经常要对余热锅炉的各种工况的性能作出预报。余热锅炉变工况计算方法很多,但公开发表的文献较少。其中基于已知余热锅炉各部件详细尺寸,用类似于锅炉校核计算的方法进行变工况计算是比较精确的方法l…     

中等雷诺数下高水分烟气横流圆管对流换热实验研究

在中等雷诺数（３０００～７０００）下的广泛温度范围内（３００～７００℃）水测量了水蒸汽和干空气的混合介质（ｒＨ２Ｏ＝ ０．２５～ ０．４５）横流单管和管排的对流换热系数,并与经典的Ｚｈｕｋａｕｓｋａｓ方法计算结果进行了比较,实验结果表明,高水分烟气横流圆管对流换热系数伴随烟气水分浓度的增大和温度的升高而加强,这种加强的趋势比使用Ｚｈｕｋａｕｓｋａｓ关联式计算得到的结果更为显著,本文使用烟气水分含量作为修正因子,通过修正的Ｚｈｕｋａｕｓｋａｓ关联式,给出了高水分烟气横流圆管对流换热计算关联式。     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环

为高效低损回收柴油机多品位余热,本文提出了一种跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的发动机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收发动机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热。本文对联合系统高温级工质选择多种高温型工质,并对系统热效率、回收功、效率及整体效率随高温级最大压力的变化规律进行模拟分析。结果表明存在一个最优的高温级最大压力P_(maxh),使得随着P_(maxh)的增大,系统热效率先上升后下降,工质均存在热效率η(th)的最大值。甲苯不论是热效率还是效率均表现出较好的性能,并且使柴油机效率提高了6.86个百分点。     

光学信号互相关法烟气流速测量的研究

工业环境中的烟气流速测量是一个很重要的问题。研究了利用抗干扰能力强、能适应恶劣环境的非介入式的光学信号互相关技术测量烟气流速。利用光学传感器获取由烟气造成的光学闪烁信号,通过高性能数据采集卡进行数据采集和A/D转换,在计算机上编制软件,对由烟气造成的光学闪烁信号进行了互相关处理,求得了烟气流经上游和下游传感器的渡越时间,从而计算出了烟气流速值。通过风洞实验,比较了该方法与传统的皮托管法的测量结果,分析了流速反演方法存在的问题及解决方法。在此基础上获得了较为满意的结果。