相變換熱器技術以鍋爐低溫受熱面的最低壁面溫度為設計參數(shù),通過對換熱器相變溫度的調(diào)節(jié),實現(xiàn)對低溫受熱面壁溫的控制,有效降低排煙溫度的同時根本上解決酸露腐蝕問題,對中小型鍋爐實現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)總結相變換熱器技術取得的研究進展與成果,理論分析相變換熱器技術的工作原理以及優(yōu)點,與傳統(tǒng)換熱技術進行比較分析,總結相變換熱器技術在降低排煙溫度,消除酸露腐蝕方面的技術特性以及應用的意義。(2)基于相變換熱器技術的防低溫腐蝕、恒壁溫、可調(diào)控的特性,對10t/h燃煤鍋爐進行相變換熱器技術應用研究,根據(jù)鍋爐運行的相關參數(shù)以及節(jié)能要求,對相變換熱器系統(tǒng)進行熱力計算與結構設計。應用相變換熱器技術,鍋爐排煙溫度由175℃降至135℃,每年可節(jié)省81.70t的標煤消耗量,減少SO_2、CO_2排放量8.93t和160.65t,回收低溫余熱的同時具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。(3)對相變換熱器煙氣側進行數(shù)值模擬,分析煙氣側流場、溫度場、壓力場的分布規(guī)律,研究煙氣入口速度、翅片間距、翅片管間距對流動傳熱阻力性能的影響。結果表明:隨煙氣入口速度的增加,傳熱性能增強,煙氣壓降增大,入口速度取6.5m/s~8.5m/s較合適;一定范圍內(nèi)增大翅片間距能夠強化傳熱,減少煙氣壓降,綜合性能考慮翅片間距取8mm~10mm;翅片管橫向間距的增大能強化傳熱而縱向間距的增大會減弱傳熱性能,翅片管橫向、縱向間距的增大均能夠降低煙氣的壓降。(4)針對熱流密度、冷凝壁面溫度、充液率、蒸發(fā)冷凝段長度等因素比對相變換熱器內(nèi)部循環(huán)工質(zhì)水相變流動傳熱性能的影響進行了模擬研究與分析。結果表明:傳熱系數(shù)隨熱流密度的增大而增大,隨冷凝壁面溫度的升高、蒸發(fā)冷凝段長度比的增大而減小;實際運行工況750W/m~2、蒸發(fā)段充液率60%、冷凝壁面溫度65℃條件下,管內(nèi)傳熱效果良好,與理論設計相吻合。模擬表明應用相變換熱器可通過調(diào)整冷源流量改變冷凝壁面溫度,影響管內(nèi)流動換熱狀態(tài),實現(xiàn)對受熱面壁溫的調(diào)控。
【學位單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TK115;TK172
【部分圖文】：

能源消耗量的不斷增加使得能源供需矛盾制約我國經(jīng)濟的發(fā)展。中國經(jīng)濟的發(fā)展主要是通大破壞所實現(xiàn)的。中國是世界上最大的能源消耗全球消費能源增長的 27%[1]。中國是發(fā)展中國家單位 GDP 能源消耗量分別是美國和日本的 3.3 ，中國也成為了世界污染物排放大國，為了走“資源節(jié)約型”社會的戰(zhàn)略方針，把節(jié)能作為解節(jié)能減排的重要性[3]。料儲量豐富，尤其是煤炭資源儲量巨大，而石油 1.1 反映的是 2016 年我國的能源結構[1]，可以看相對匱乏，能源結構極其不合理，在未來的幾十的消耗能源。

圖 2.1 常規(guī)鍋爐空氣預熱器溫度關系圖g.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehe通過對換熱器設計理念進行創(chuàng)新，與常規(guī)換熱器的壁熱管節(jié)能技術存在差異，首次提出將金屬受熱面最低時提出將影響換熱器結露腐蝕的最低受熱壁溫置于可過調(diào)控受熱面溫度避免金屬受熱面發(fā)生酸露腐蝕。變換熱器的最低壁面溫度關系圖，相變換熱器的最低溫度曲線之間，其受熱面壁溫不會伴隨換熱段流體溫技術將常規(guī)換熱器最低壁面溫度與排煙溫度之間的倍函數(shù)關系，調(diào)控并維持受熱面溫度高于酸露點，避免煙溫度。

圖 2.1 常規(guī)鍋爐空氣預熱器溫度關系圖ig.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehea器通過對換熱器設計理念進行創(chuàng)新，與常規(guī)換熱器的壁面與熱管節(jié)能技術存在差異，首次提出將金屬受熱面最低壁時提出將影響換熱器結露腐蝕的最低受熱壁溫置于可調(diào)通過調(diào)控受熱面溫度避免金屬受熱面發(fā)生酸露腐蝕。相變換熱器的最低壁面溫度關系圖，相變換熱器的最低壁體溫度曲線之間，其受熱面壁溫不會伴隨換熱段流體溫度技術將常規(guī)換熱器最低壁面溫度與排煙溫度之間的倍數(shù)的函數(shù)關系，調(diào)控并維持受熱面溫度高于酸露點，避免酸排煙溫度。
【參考文獻】

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1 王超;;利用復合相變換熱技術解決工業(yè)鍋爐低溫腐蝕[J];工業(yè)爐;2015年04期

2 李彥慶;程衛(wèi)國;武曉俊;;330MW機組鍋爐余熱利用節(jié)能效果分析[J];山西電力;2015年02期

3 趙曉強;朱焱松;任恒昌;趙恒亮;;復合相變熱交換器在降低鍋爐排煙溫度上的應用[J];石油化工設備;2014年06期

4 Jian Xie;Feng Xing;Jinliang Xu;Huan Liu;;Significant heat transfer enhancement for R123 condensation by micromembrane cylinder[J];Chinese Science Bulletin;2014年28期

5 劉暢;鄧徐幀;郭軍;陳文文;;采用相變換熱器的發(fā)電機組節(jié)能效果[J];熱力發(fā)電;2013年10期

6 劉超;徐進良;;一種新型天然氣鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)[J];化工學報;2013年11期

7 曹小林;曹雙俊;馬衛(wèi)武;王芳芳;曾偉;;新型重力熱管換熱器傳熱特性的數(shù)值模擬[J];中南大學學報(自然科學版);2013年04期

8 周志輝;;復合式相變換熱器在火力電廠的應用[J];吉林電力;2012年06期

9 陳志剛;毛富杰;張旭;王方;;工業(yè)鍋爐低負荷工況節(jié)能分析與對策[J];應用能源技術;2011年09期

10 龍金光;;綠色新聞報道的方法與未來——以《南方都市報》“低碳經(jīng)濟”版為觀察樣本[J];中國記者;2011年S1期

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1 周圓圓;埋地重力熱管傳熱性能的研究[D];中國石油大學;2008年

2 鄧林;分離式熱管蒸發(fā)段流動和傳熱的研究[D];天津大學;2007年

本文編號：2890058