颗粒帘空气预热器的设计理论与方法

发布时间：2021-03-05 23:21

　　在当前我国烟气余热回收利用技术发展迅速的背景下,本课题以气固两相快速热平衡理论为基础,通过搭建一套基于单级换热单元的颗粒帘气固两相流动与换热特性实验系统,并在此实验系统上对颗粒帘换热器内气固流动与换热特性进行实验研究,系统构建了颗粒帘空气预热器的设计理论与方法,并据此开展了燃气锅炉颗粒帘空气预热器的案例研究与设计。本文开展的主要工作如下:（1）归纳总结了烟气余热回收利用技术现状,比较分析了各种空气预热器的结构特点和工作原理,在此基础上建立了颗粒帘换热器气固两相换热特性的数学模型,得到了颗粒帘换热器出口颗粒温度和出口气流温度表达式,并通过实验对模型进行了验证。（2）构建了一套以1t/h工业锅炉烟气余热回收为背景的颗粒帘流动与换热特性实验系统,包括换热单元本体、颗粒循环回送系统、颗粒均流装置、气体变径均流装置、模拟烟气系统、流动特性参数测量装置、热工参数测量装置等;采用正交实验法,筛选出颗粒帘换热器流动与换热特性各实验工况的优组合参数。对颗粒帘空气预热器内气固两相流动与换热特性进行实验研究。流动特性实验研究的内容包括:换热器进气速度、颗粒粒径、颗粒帘初始厚度、颗粒帘质量流量四因素对颗粒帘后... 

【文章来源】：长沙理工大学湖南省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２锅炉烟气余热回收典型方式??由图１．１可知，烟气余热占整个余热的５０％以上［６］，烟气余热资源可开发利用程度??

热器种类繁多。按工质的不同，可以分为液体对液体换热、气体对气体换热、液体与气??体换热，以及有相变的换热器、冷凝器等。按传热方工分类，除了直接接触式，还有蓄??热式、间壁式等［９］。换热器在各行业应用广泛，如图１．２为在锅炉的尾部烟道上设置省??煤器和空气预热器两种余热回收装置达到回收烟气余热的目的。??（１）

１．１．２．２热泵技术??热泵是以通过消耗别的形式的能量，通过逆卡诺循环ｆｎ］，来达到回收热量的设备。??热泵消耗高品位能，高品位热能可以是高温热能，也可以是机械能或者电能等。从而达??到提升低温余热资源的品位，使其具备有热传递的能力，热泵技术常用于回收温度较低??的余热资源。如若要回收温度约为５５？６５°Ｃ天然气燃烧的烟气余热，通常需供热回水??温度低于烟气露点温度，若供热回水温度高于烟气露点温度，可以采用热泵回收烟气冷??凝余热［９］。热泵技术通常有吸收式和压缩式两种形式的热泵。??（１）压缩式热泵。压缩式热泵通常采用压缩机消耗少量电能为代价，将低位热能??转化为高位热能，高位热能向外传递热量，被有效利用。如图１．７为典型压缩式热泵烟??气余热回收系统示意图，工作过程中，热泵系统中的工质在蒸发器中吸收锅炉烟气中的??热量，温度升高；然后工质进入压缩机，压缩机对工质加压，使工质温度进一步提升；??接下来工质在冷凝器中定压放热，热量传递给锅炉补水；在冷凝器定压放热完毕，工质??通过节流阀降压变为低温低压的工质，最后再一次进入蒸发器，如此完成一个循环［５］。??


本文编号：3066030