基于闪蒸换热的高炉冲渣水余热利用热效率及火用效率分析

发布时间：2021-04-14 15:02

　　文章以海水淡化为研究对象,针对海水淡化中闪蒸与换热器换热过程开展热力学分析,建立了闪蒸和换热器换热过程热效率及火用效率数学模型,并对国内某钢铁厂海水淡化系统实际运行数据进行计算,结果表明通过三级闪蒸换热,可以将27.1℃的清洁水加热到74.3℃,此时闪蒸过程热效率为27.27%,火用效率为46.95%;换热器换热过程热效率为89.58%,火用效率为94.67%;总热效率为24.43%,总火用效率为44.45%。 

【文章来源】：冶金能源. 2020,39(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

高炉冲渣水余热回收技术路线图

高压饱和液体进入到相对低压的容器中,由于压力骤降,一部分饱和液体变成容器压力下的饱和蒸汽,而其他液体变成容器压力下的饱和液体,这个过程称为闪蒸过程[9]。闪蒸过程主要利用真空相变原理,其原理图如图2所示。在实际生产过程中,可以制造多级闪蒸器的闪蒸罐,从而得到不同压力不同温度下的闪蒸蒸汽。一般来说,在保证成本和需要的条件下,闪蒸罐里采取三级闪蒸,即有三个闪蒸室。通过三级闪蒸器,可以得到不同压力下的三个温度的闪蒸蒸汽(分别为70℃、65℃和60℃)。

在该冲渣水余热回收系统运行时测得闪蒸换热过程的热力学参数如表1所示。表1 闪蒸换热过程热力学参数 参数 单位 数值 高炉渣温度Ts ℃ 1400.00 高炉渣流量ms t/h 128 高炉冲渣水温度Tsw ℃ 83.40 冲渣水流量msw t/h 153.60 第一级闪蒸室压力p1 MPa 0.04 第二级闪蒸室压力p2 MPa 0.03 第三级闪蒸室压力p3 MPa 0.02 冲渣水出口温度T′sw ℃ 57.70 冲渣水出口流量m′sw t/h 148.02 干净水入口温度Tcl,i ℃ 27.10 干净水三级换热后温度Tcl3 ℃ 52.70 干净水三级换热后温度Tcl2 ℃ 68.00 干净水一级换热后温度Tcl1 ℃ 74.30 干净水流量mcl t/h 66.3

【参考文献】：
期刊论文
[1]工业低品位余热应用于城市集中供热的技术途径与潜力研究[J]. 朱继明,兰文龙,刘健平.  中国能源. 2014(09)
[2]MSF/RO/ED海水淡化技术研究[J]. 李志敏,曾秋苑,李淳,敖宁建.  材料导报. 2012(09)
[3]中国海水淡化技术研究现状与展望[J]. 冯厚军,谢春刚.  化学工业与工程. 2010(02)
[4]多级闪蒸海水淡化技术[J]. 张百忠.  一重技术. 2008(04)

博士论文
[1]低品位工业余热应用于城镇集中供暖关键问题研究[D]. 方豪.清华大学 2015

硕士论文
[1]真空相变换热技术在冲渣水余热回收中的理论分析与应用研究[D]. 刘曼.河北工程大学 2016
[2]以高炉冲渣水余热为热源的海水淡化新工艺的研究[D]. 王伟.东北大学 2012
[3]工业余热利用及余热制冷研究[D]. 栾波.东北大学 2011



本文编号：3137527