工业窑炉废气余热的回收与利用研究

发布时间：2017-03-27 10:19

  本文关键词：工业窑炉废气余热的回收与利用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前我国能源的利用效率低，经济效益差，能源利用系统的技术和管理落后的局面没有得到根本转变，很多产品的单位能耗与发达国家相比差距很大，如钢铁、发电、建材、化工等行业的主要工业产品单位能耗高出20％～80％，特别是各类工业窑炉的热效率很多都低于70％，而其排空的废气热值占窑炉总能耗的20％以上，废气的余热利用率仅为4～5％，，有很大的节能潜力。因此，随着现代热管技术的不断发展和推广应用，依靠科技进步，将热管技术应用于提取窑炉废气的余热、减少余热排空成为可能，这对提高窑炉的热效率、节约能源具有重要的意义。 本课题《工业窑炉废气余热的回收与利用研究》，以能源的低消耗、低排放、高效率为目标，充分利用现代新技术——热管技术的开发与应用，设计新型低温换热器，从废气中提出余热，用于冬季民用取暖，实现经济、社会和环境效益的统一。本课题结合氧化铝厂三车间现场情况及生产工艺参数，以一台φ4.3×75m窑炉的各项工艺参数为依据，将其废气的流量、流速、温度、压力作为主要参考指标，将家庭用风机的供暖热水的进出口温度、流量做为辅助指标，选择出合适的热管规格与型号，计算出换热量、换热面积，并考虑到清灰、减阻、提高换热效率等因素，设计出结构合理的低温高效热管换热设备。 本课题的研究方法、计算方法和设计思路，可推广到其他类似窑炉换热器的设计中。
【关键词】：工业窑炉 废气余热 回收与利用 热管 换热器
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK115
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第1章 绪论7-16
• 1.1 研究背景及意义7-10
• 1.1.1 背景7-8
• 1.1.2 意义8-10
• 1.2 热管技术的研究进展及成果10-12
• 1.2.1 热管技术发展历程10
• 1.2.2 热管技术简介10-12
• 1.2.2.1 热管的定义与作用原理10-11
• 1.2.2.2 热管性能11
• 1.2.2.3 热管技术的发展趋势11-12
• 1.3 热管的常见规格与应用12-13
• 1.4 课题来源及主要研究内容13-15
• 1.4.1 国内研究现状13
• 1.4.2 课题来源13-15
• 1.4.3 主要研究内容15
• 1.5 本章小结15-16
• 第2章 总体方案的设计与可行性研究16-24
• 2.1 总体方案的设计16-18
• 2.2.1 概况16-17
• 2.1.2 总体方案设计17-18
• 2.2 可行性研究18-20
• 2.2.1 经济效益性18
• 2.2.2 可利用的温差18-19
• 2.2.3 适宜的热管工作温度19
• 2.2.4 可变的调控系统19
• 2.2.5 对窑炉运转的影响19
• 2.2.6 安装空间19
• 2.2.7 积灰结垢性的影响19-20
• 2.3 换热器的特点及应注意的问题20-23
• 2.3.1 热管换热器的特点20
• 2.3.2 应注意的问题20-21
• 2.3.3 设计热管换热器时须考虑的问题21-22
• 2.3.4 换热器的清灰问题22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 设计计算24-46
• 3.1 参数选择与计算24-31
• 3.1.1 废气成分及相关参数的确定24-26
• 3.1.2 冷流体水相关热力学参数的确定26-27
• 3.1.3 流量计算27-28
• 3.1.4 热流体迎风流速、迎风面积的确定28
• 3.1.5 换热管直径、长度的选择28-31
• 3.2 对流换热系数的确定31-35
• 3.2.1 热流体与热管蒸发段对流换热系数的确定31-34
• 3.2.2 冷流体与热管冷凝段对流换热系数的确定34-35
• 3.3 热管在换热器中的平均温度计算35-38
• 3.3.1 初步确定热管的工作温度范围35
• 3.3.2 热管换热热阻的计算35-37
• 3.3.3 热管的平均工作温度37-38
• 3.4 热力学计算及热管根数的确定38-39
• 3.4.1 蒸发段换热面积的确定38
• 3.4.2 热管总根数的确定38
• 3.4.3 校验计算冷凝段的长度38-39
• 3.5 换热器结构的设计与计算39-45
• 3.5.1 结构设计时需确定的几个参数39-40
• 3.5.2 换热器的结构设计40-43
• 3.5.3 换热器外型尺寸与相关性能参数确定43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 结论与展望46-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张培鹏;煤矿回风余热回收利用的技术研究[D];山东科技大学;2011年

2 陈爱民;焦炉煤气发电系统及其优化研究[D];中南大学;2010年

3 张俊锋;煤矿烟气余热回收利用技术研究[D];武汉理工大学;2012年

4 梅磊;船舶柴油机新型余热回收利用系统研究[D];武汉理工大学;2011年

5 闫登强;异型热管换热器强化传热及结构优化数值模拟研究[D];南华大学;2012年

  本文关键词：工业窑炉废气余热的回收与利用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：270270