套头式热管余热回收装置在冀中能源焦化厂的设计与应用

发布时间：2023-08-20 09:55

　　改革开放以来，中国经济高速发展，与之对应的是能源消耗量的直线上升，特别是煤、石油类化石能源的消耗更是创造了历史之最，从而使得我国从煤炭生产大国的角色逐渐转变成了煤炭进口大国的角色。在反映出经济持续飞速发展的同时也让我国能源储备状况出现前所未有的危机。不仅在国内，全球范围内的能源短缺问题也日益凸显，随着市场经济的高速发展，能源的需求量势必持续增高，全世界很多的争端也多出于此，化石能源与生产原料链条供应的中断，必然会导致部分地区的经济出现危机，甚者加剧冲突和摩擦，最终葬送现代市场经济。因此，找到更好的能源出路服务于现代化经济市场发展，成为了全世界能源领域的重要课题。而能源的回收利用作为其中的一部分，也扮演着越来越重的角色。 本文是以坐落石家庄市的冀中能源井矿集团下辖焦化厂的余热回收项目为例，对其高温烟气的余热回收利用项目进行设计和建设。“资源开发与节能减排并举，经济低碳运行应放在很重要位置”是党中央提出的要求，节能减排和低碳生产对保证我国经济的快速发展、促进工业技术进步、科学合理利用资源、减少降低环境污染以及与提高人民生活水平等方面有着巨大的意义。本项目从“有效的利用现有的工艺系统废烟气余...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 世界能源展望与中国能源形势
        1.1.1 世界能源展望
        1.1.2 中国能源形势
    1.2. 世界节能形势潜力与节能减排在我国的意义
        1.2.1 世界节能形势潜力
        1.2.2 节能减排在我国的意义
    1.3. 余热回收利用的进展
        1.3.1 国外余热回收利用情况
        1.3.2. 国内余热回收利用情况
    1.4 工艺流程
    1.5 本文研究内容
第2章 烟气余热回收理论研究
    2.1 热管
    2.2 热管套头式设计理论
    2.3 热管换热器概述
        2.3.1 热管换热器的类型和特点
    2.4 套头式热管余热装置的原理
        2.4.1 余热装置烟气侧换热系数和放热量的计算
        2.4.2 套头管内热管相变放热段换热系数与放热量的计算
        2.4.3 余热装置的水循环动力计算
    2.5 项目的可行性探究
    2.6 本章小结
第3章 井矿集团焦化厂余热回收项目
    3.1 工程概况
    3.2 项目技术方案
        3.2.1 设计依据和原则
        3.2.2 建设条件
        3.2.3 焦炉废气余热回收工艺
        3.2.4 烟气余热回收系统方案
    3.3 项目节能环保效益分析
        3.3.1 节能减排的意义
        3.3.2 节能减排效益
        3.3.3 社会适应性分析
        3.3.4 社会风险及对策分析
    3.4 本章小结
第4章 余热回收装置换热结构设计计算及试验验证
    4.1 换热结构设计计算
        4.1.1 已知条件
        4.1.2 产生水蒸气量大概预算
        4.1.3 工质选择
        4.1.4 管材选择
        4.1.5 放置形式和吸液芯结构的选择
        4.1.6 管径的选择
        4.1.7 扩展面的选择
        4.1.8 入口质量流速的选择
        4.1.9 长度比的选择
        4.1.10 烟气迎风面积和第一排管传热面积
        4.1.11 传热系数 K0的选择
        4.1.12 对数平均温差
        4.1.13 管子根数计算
        4.1.14 精确计算
    4.2 关于热管元件的一些试验验证
        4.2.1 试验材料准备
        4.2.2 热管材质的选择
        4.2.3 相似性原理确定热流流量
        4.2.4 进入实验装置前空气的加热处理
        4.2.5 数据采集
        4.2.6 数据处理
    4.3 本章小结
第5章 本文的总结与展望
    5.1 本文的总结
    5.2 本项目的创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
作者简介
在研期间发表论文和科研情况



本文编号：3842990