燃气烟气凝结条件下排烟损失测试方法研究

发布时间：2017-10-05 09:39

  本文关键词：燃气烟气凝结条件下排烟损失测试方法研究

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【摘要】：在国际低碳趋势推动和国内《大气污染防治行动计划》具体要求下,强化节能和能源结构低碳化成为我国新的能源战略。“煤改气工程”是解决城市SO2、NOx和PM2.5等大气污染问题的重要举措,发达国家绝大多数燃气锅炉是可利用气化潜热、节能效果明显的冷凝式锅炉;燃气烟气凝结条件下,烟气量、排烟温度都无法准确测量,因此目前无法应用反平衡法进行热工测试;而用正平衡法测试时,受天然气气质不稳定、流量计量偏差等因素影响,无法确定现场测试精度。因此,本文提出了一种含液滴烟气的温湿度测量方法,通过逆向取样气液分离、原位烟气在线伴热,温、湿度测量分析,可以获得烟气中水蒸气的凝结份额和热量分配规律,最终确定排烟损失。课题设计搭建了30KW冷凝换热热平衡试验台,设计开发了气液两相烟气抽气测温装置;研究各种测量参数对测试数据影响。在700KW试验装置上进行了验证试验,确认了装置的可用性;在6t/h工业装置考核了工业适用性。最终对测试方法给出了不确定度分析。课题探究了测量装置的适用条件和范围,得出实验条件下测量装置的最佳抽气流速和最佳伴热温度,采用本课题方法测得的烟温比直接接触式测量方式测得的烟温高3℃~5℃,能够滤除冷凝液滴的影响,得出冷凝条件下的排烟热损失。依据ASME PTC《锅炉性能试验规程》中不确定度评定的标准方法,确定了测试的不确定度:在被测量以t分布估计、对应包含概率95%下的扩展不确定度为0.0173(k95=2.40);在700KW实验装置上测量烟气温湿度的分布;在6t/h工业装置上测得排烟热损失为1.38%。本课题的研究成果,可以填补我国冷凝式锅炉热工测试方法的空白,为冷凝式锅炉节能效果的测试和评价、锅炉市场准入与退出机制的实施提供技术支持。
【关键词】：节能 测试 排烟损失 气液两相烟气 冷凝 不确定度
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK011;TK124
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 国内外对冷凝换热的研究现状11-14
• 1.2.1 国外对冷凝换热的研究现状11-12
• 1.2.2 国内对冷凝换热的研究现状12-14
• 1.3 冷凝式锅炉的发展状况14-15
• 1.3.1 冷凝式锅炉技术问题14-15
• 1.3.2 冷凝式锅炉标准问题15
• 1.4 研究的目的及意义15-16
• 1.5 课题来源16
• 1.6 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 试验台系统和测试装置系统18-28
• 2.1 试验台系统18-21
• 2.2 测试系统21-26
• 2.2.1 测试装置21-23
• 2.2.2 温度采集系统23-24
• 2.2.3 烟气分析仪24
• 2.2.4 等速采样系统24-25
• 2.2.5 温度控制系统25
• 2.2.6 湿度测量系统25-26
• 2.3 集成装置系统26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 测量装置的探究及排烟热损失的计算28-63
• 3.1 引言28
• 3.2 烟气工况参数的取样测量28-33
• 3.2.1 烟气流量的测量29
• 3.2.2 烟气的采样依据29-32
• 3.2.3 烟气温湿度的测量32-33
• 3.3 燃气烟气凝结条件下的热工计算标准33-39
• 3.3.1 天然气成分的分析33
• 3.3.2 烟气成分的分析33-36
• 3.3.3 烟气冷凝换热的热平衡计算36-39
• 3.4 测试装置的实验验证和排烟热损失的计算39-56
• 3.4.1 小型 30KW冷凝换热热平衡试验台的测试分析39-53
• 3.4.2 中型 700KW冷凝式燃气锅炉的测试分析53-56
• 3.5 测试装置的工业验证和排烟热损失的计算56-62
• 3.5.1 30t/h全自动燃气冷凝蒸汽锅炉的测试分析56-58
• 3.5.2 6t/h燃气冷凝蒸汽锅炉测试分析及排烟热损失计算58-62
• 3.6 本章小结62-63
• 第4章 测量数据的不确定度分析63-78
• 4.1 引言63
• 4.2 测量不确定度的相关概念63-64
• 4.2.1 测量不确定度的分类63
• 4.2.2 测量不确定度的来源63-64
• 4.3 试验前的不确定度分析64
• 4.4 测量不确定度的评定方法和步骤64-69
• 4.4.1 测量不确定度的A类评定64-66
• 4.4.2 测量不确定度的B类评定66-67
• 4.4.3 合成标准不确定度的评定67-68
• 4.4.4 扩展不确定度的评定68
• 4.4.5 测量不确定度评定步骤68-69
• 4.5 测量结果的不确定度分析69-77
• 4.5.1 温度分析69-73
• 4.5.2 湿度分析73-76
• 4.5.3 排烟热损失分析76-77
• 4.6 本章小结77-78
• 结论78-80
• 研究工作的未来展望80-81
• 参考文献81-85
• 致谢85

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本文编号：976098