相变换热器技术回收低温余热的应用与研究

发布时间：2020-11-19 13:28

　　 相变换热器技术以锅炉低温受热面的最低壁面温度为设计参数,通过对换热器相变温度的调节,实现对低温受热面壁温的控制,有效降低排烟温度的同时根本上解决酸露腐蚀问题,对中小型锅炉实现节能减排具有重要意义。论文主要研究内容如下:(1)总结相变换热器技术取得的研究进展与成果,理论分析相变换热器技术的工作原理以及优点,与传统换热技术进行比较分析,总结相变换热器技术在降低排烟温度,消除酸露腐蚀方面的技术特性以及应用的意义。(2)基于相变换热器技术的防低温腐蚀、恒壁温、可调控的特性,对10t/h燃煤锅炉进行相变换热器技术应用研究,根据锅炉运行的相关参数以及节能要求,对相变换热器系统进行热力计算与结构设计。应用相变换热器技术,锅炉排烟温度由175℃降至135℃,每年可节省81.70t的标煤消耗量,减少SO_2、CO_2排放量8.93t和160.65t,回收低温余热的同时具有良好的经济效益和环境效益。(3)对相变换热器烟气侧进行数值模拟,分析烟气侧流场、温度场、压力场的分布规律,研究烟气入口速度、翅片间距、翅片管间距对流动传热阻力性能的影响。结果表明:随烟气入口速度的增加,传热性能增强,烟气压降增大,入口速度取6.5m/s~8.5m/s较合适;一定范围内增大翅片间距能够强化传热,减少烟气压降,综合性能考虑翅片间距取8mm~10mm;翅片管横向间距的增大能强化传热而纵向间距的增大会减弱传热性能,翅片管横向、纵向间距的增大均能够降低烟气的压降。(4)针对热流密度、冷凝壁面温度、充液率、蒸发冷凝段长度等因素比对相变换热器内部循环工质水相变流动传热性能的影响进行了模拟研究与分析。结果表明:传热系数随热流密度的增大而增大,随冷凝壁面温度的升高、蒸发冷凝段长度比的增大而减小;实际运行工况750W/m~2、蒸发段充液率60%、冷凝壁面温度65℃条件下,管内传热效果良好,与理论设计相吻合。模拟表明应用相变换热器可通过调整冷源流量改变冷凝壁面温度,影响管内流动换热状态,实现对受热面壁温的调控。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK115;TK172
【部分图文】：

能源消耗量的不断增加使得能源供需矛盾制约我国经济的发展。中国经济的发展主要是通大破坏所实现的。中国是世界上最大的能源消耗全球消费能源增长的 27%[1]。中国是发展中国家单位 GDP 能源消耗量分别是美国和日本的 3.3 ，中国也成为了世界污染物排放大国，为了走“资源节约型”社会的战略方针，把节能作为解节能减排的重要性[3]。料储量丰富，尤其是煤炭资源储量巨大，而石油 1.1 反映的是 2016 年我国的能源结构[1]，可以看相对匮乏，能源结构极其不合理，在未来的几十的消耗能源。

图 2.1 常规锅炉空气预热器温度关系图g.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehe通过对换热器设计理念进行创新，与常规换热器的壁热管节能技术存在差异，首次提出将金属受热面最低时提出将影响换热器结露腐蚀的最低受热壁温置于可过调控受热面温度避免金属受热面发生酸露腐蚀。变换热器的最低壁面温度关系图，相变换热器的最低温度曲线之间，其受热面壁温不会伴随换热段流体温技术将常规换热器最低壁面温度与排烟温度之间的倍函数关系，调控并维持受热面温度高于酸露点，避免烟温度。

图 2.1 常规锅炉空气预热器温度关系图ig.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehea器通过对换热器设计理念进行创新，与常规换热器的壁面与热管节能技术存在差异，首次提出将金属受热面最低壁时提出将影响换热器结露腐蚀的最低受热壁温置于可调通过调控受热面温度避免金属受热面发生酸露腐蚀。相变换热器的最低壁面温度关系图，相变换热器的最低壁体温度曲线之间，其受热面壁温不会伴随换热段流体温度技术将常规换热器最低壁面温度与排烟温度之间的倍数的函数关系，调控并维持受热面温度高于酸露点，避免酸排烟温度。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

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本文编号：2890058