在螺旋套管冷凝器内R417a凝结换热性能的实验研究

在空气源热泵热水器中,使用混合型制冷工质R417a,冷凝器采用螺旋套管换热器且套管环形空间内制冷剂与内管中的水逆流换热。对在不同工况下,环形通道内R417a的凝结换热特性进行实验研究和理论分析。实验的工况为:水的体积流量为0.60～1.00 m~3/h,水的流速为0.58～0.98 m/s,冷凝器进水温度为20.0～55.0℃。实验结果表明:环境温度为15.0℃,螺旋套管内R417a的凝结传热系数随冷凝饱和温度的升高而减小,局部凝结传热系数随干度的增大而增大。当冷凝器进水体积流量为0.60 m~3/h,饱和冷凝温度由40.0℃增加至60.0℃时,冷凝器制冷剂侧凝结传热系数从3 839.0减小至2 372.0 W/(m~2·K),约减少了38.1%。     

三维肋管空预器在热处理炉中的应用实践

介绍了采用新型的高效节能换热元件三维肋管制造的空气预热器在热处理炉中回收烟气余热的应用实例,分析指出:空气预热器的传热系数为55 W/(m2·℃),约为光管换热器的2倍,所需传热面积将减少一半,有利于紧凑布置;空气预热温度可达400℃以上,天然气节能率约为14％,经济效益显著.     

螺旋管传热系数的研究

螺旋管传热器优越的结构和传热特性,使其在传热领域得到了广泛应用.采用实验方法对其对流传热系数进行了测定,并利用Fluent软件对螺旋管传热情况进行了模拟.结果表明,在设定的实验条件下,水-水螺旋管传热系数,自然对流情况下为350~550 W/(m2·K),强制对流(搅拌状态)下为400~650 W/(m2·K),所建立的Fluent软件模型能基本反映流场的实际情况,其计算结果与实验情况基本吻合.     

燃煤电厂烟气冷凝法水回收试验研究

为实现燃煤电厂烟气水回收,研究低温湿烟气中水蒸气的冷凝回收特性,在某燃煤机组湿法脱硫系统出口搭建烟气冷凝水回收试验平台。采用理论计算确定了脱硫系统出口烟气状态,分析了饱和烟气的冷凝过程,通过现场试验研究了冷却水相对质量流量对换热的影响,以及烟气温降对冷凝水回收的影响,考察了烟气冷凝器的水捕集性能。结果表明:烟气温降与烟气水回收率和冷凝水回收率线性相关;在本试验系统中,烟气温降为10 K时,烟气水回收率约为35%,冷凝水回收率接近80%;冷却水相对质量流量达到3后,总传热系数保持稳定,此时传热系数为烟气侧纯对流传热系数的9倍左右;烟气冷凝器可以实现56%的冷凝水回收率,尚有44%的冷凝雾滴需要分离器回收。     

350 MW余热锅炉变工况运行特性分析

  目的  整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术是高效、低碳的发电技术,余热锅炉是IGCC的组件之一。文章旨在研究余热锅炉变工况运行特性以提高整体煤气化联合循环发电技术的效率。  方法  通过分析余热锅炉的工作原理及传热传质原理,使用MATLAB软件展开编程计算,探究给水温度、给水压力、液相换热系数以及气相换热系数与余热锅炉内吸热量的关系。  结果  结果发现,当液相换热系数在200～1 000 W/(m2·K)和气相换热系数在20～100 W/(m2·K)范围内时,如果给水温度从30 ℃增加到100 ℃或给水压力增加,余热锅炉的吸热量将不断减少。反之,假设给水温度在30～100 ℃范围内,当液相换热系数从200 W/(m2·K)增加到1 000 W/(m2·K)或气相换热系数从20 W/(m2·K)增加到100 W/(m2·K)时,余热锅炉的吸热量不断增加。  结论  在液相换热系数与气相换热系数不变的情况下,给水温度或给水压力增加,余热锅炉的吸热量会减少;在给水温度与给水压力不变时,液相换热系数或气相换热系数增加,余热锅炉的吸热量会增加。     

不同加热功率下充液率对无芯环路热管性能的影响

设计了以铝为管材、丙酮为传热工质的无芯环路热管。其蒸发段采用加热带加热,冷凝段用风冷降温。热管依靠蒸发压头使工质循环,并依靠重力作用,使冷凝液回流到蒸发段。搭建试验台并研究了不同加热功率下充液率对无芯环路热管的传热温差、传热量、热效率、热阻和当量导热系数的影响。结果表明:加热功率为150.00 W、充液率为30%时,无芯环路热管的均温性最好;传热温差和热阻均最小,分别为6.75℃、0.045 K/W。传热量132.00 W、热效率0.88、当量导热系数168 125 W/(m·K),均达到最大值。所以,该无芯环路热管在本实验研究范围内的最佳工作条件为加热功率150.00 W、充液率30%。     

电站锅炉深度余热利用系统变工况节能效果分析

通过研究燃煤电站深度余热利用系统的变工况特性,以探究深度余热利用系统在变工况条件下节能效果的变化规律和原因。以某典型超超临界机组为案例,通过热力学计算与分析,定量分析机组节能效果及其变化情况,详细分析各因素对节能效果的影响。研究结果表明:从节能效果规律上看,深度余热利用系统在各负荷下均呈现较为理想的节能效果,并且在较高负荷时节能效果更稳定,在较低负荷下,随着负荷降低,节能效果呈现缓慢下降趋势。以案例机组为例,设计工况下节能效果达到3.27 g/(kW·h),随着负荷降低至90%、75%和50%,节能效果分别降至3.26 g/(kW·h)、2.94 g/(kW·h)和2.62 g/(kW·h)。进一步分析表明产生这种变化的主要原因在于低负荷时单位燃料的回收余热量和烟气流量均出现大幅下降,导致旁路烟道内烟气流量和烟气温度出现较大下降,进而导致深度余热利用系统最终节能效果出现明显下降的趋势。     

烟气余热回收利用系统节能效果试验研究

以某660 MW机组低温省煤器为研究对象,以试验数据为基础,运用等效热降基本原理,科学划分烟气余热回收利用能级,将低温省煤器系统排挤做功划为三部分:第一部分为排挤8、7、6段抽汽做功;第二部分为排挤6段抽汽做功;第三部分为低温省煤器出水温度与5号低加进水温度偏差,排挤5段抽汽做功,综合三部分计算低温省煤器系统节能效果。试验结果表明:低温省煤器吸热量35.2 MW,8号低加进水至6号低加出水排挤做功2.3 MW,7号低加出水至6号低加出水段吸热排挤做功2.8 MW,5号低加抽汽量增加,机组出力降低0.7 MW,总排挤做功4.4 MW,装置循环效率提高0.66%,热耗降低51.9 kJ/(kW·h),折合发电煤耗为1.91 g/(kW·h)。与低温省煤器系统停、投运汽轮机整机热力试验结果相比,热耗相差1.7 kJ/(kW·h),发电煤耗相差0.07 g/(kW·h)。由此可知,这种与试验方法相结合,基于烟气余热梯级利用的能效评估方法,在低温度省煤器系统能效评估中是可行的。与常规烟气余热回收系统停、投汽轮机热耗试验法相比,基于烟气余热梯级利用的能效评估方法,具有概念清晰、科学合理、简单易操作的特点。     

燃煤电站烟气余热回收系统构型在线调整与运行参数优化

烟气余热回收是提高燃煤电站运行效率的有效手段。本文建立了某600 MW机组烟气余热回收系统的变工况计算模型,获得了环境温度、设计参数和运行参数对系统变工况运行特性的影响规律,提出了运行参数优化与构型在线调整相结合的优化策略：在环境温度较高时采用系统构型自适应策略,在环境温度较低时采用系统构型自适应结合参数调控策略。研究结果表明：优化后,系统在运行范围内的平均节煤率达到了2.72 g/(kW·h),相比原系统平均节煤率仅降低了0.3 g/(kW·h),安全运行的环境温度下限由24℃扩展至-10℃。     

基于氟塑料换热器的新型烟气余热深度回收技术研究

本文介绍了一种基于氟塑料换热器的新型烟气余热深度回收技术,阐述了该技术的原理及其主要特点,并以某1 000 MW机组为例,对该技术的经济性进行了计算分析。分析表明:新型烟气余热深度回收系统具有适用性强、调节性好、高效性和可操作性强等特点;该新型烟气余热深度回收系统经济效益显著,工程投入运行后,锅炉排烟温度由130℃降至85℃,机组年平均标煤耗降低2.58 g/(k W·h),年节水量443 100 t,系统年节约标煤净收益695.3万元,且环境效益显著,系统投资回收期约5.61年。     

一种现场测定土壤源热泵岩土热物性的新方法

利用现有土壤源热泵实验台测定了岩土热物性参数,采用传热学反问题的方法对实验数据进行分析。测试过程中从岩土取热,U型地埋管换热器形成一个线热汇,使其在测试过程中与热泵实际运行时的工作状态相接近,测试更准确,节省测量过程的耗电量。以每个采样时刻作为计算节点,取平均值作为计算结果。测定结果显示岩土导热系数为3.2W/(m·K),回填材料导热系数为2.0W/(m·K),岩土热扩散率为0.85×10~(-6)m~2/s。可靠性分析表明:其标准误差分别为0.08W/(m·K),0.04W/(m·K)和0.039×10~(-6) m~2/s。     

低位烟气余热深度回收利用状况述评(Ⅱ)——传热过程与技术应用研究

以热力学为指导,通过利用高效的传热技术与吸收式热泵技术的耦合,对低位烟气余热“质”和“量”分控回收,可实现低位烟气余热的深度回收与梯级利用.应用于高水蒸气含量的燃油、燃气设备的烟气余热回收,不仅回收显热,还深度回收其潜热,综合效益最佳.高效的传热技术可减小余热与利用介质间的传热温差而减少传热过程的不可逆损失是最为核心的技术问题,对其进行分析探讨,有利于高效、节能、环保的低位烟气余热深度回收与利用技术的发展.     

火电机组烟水复合回热系统节能解析

针对采用新型烟气余热深度利用技术的烟水复合回热系统,以600 MW超临界汽轮机组为例,运用热量平衡、火用平衡两种手段进行了节能分析。优化系统设置了空预器烟气旁路,布置高、低压换热器加热给水,设置回收低品位余热的前置空预器。通过定功率全系统热力计算表明,优化系统深度利用锅炉排烟余热,主蒸汽流量减少,供电标准煤耗率减小5.13 g/(k W·h)。优化系统锅炉传热火用损失、回热加热器火用损失减少。机组总火用损失减少,效率提高。工程应用表明,改造后机组实际供电标准煤耗降低了6.78 g/(k W·h)。     

中倍聚光太阳电池液浸散热特性的模拟实验

提出了一种将太阳电池液浸到冷却介质中,电池与介质间进行直接接触式换热的冷却方式.设计了小型实验装置,选用二甲基硅油为冷却介质,采用长弧氙灯模拟聚光条件,选择模拟材料制作太阳电池模拟片,进行了模拟实验研究.结果表明:采用液浸冷却方式,能够从模拟片表面带走72.2kW/m~2的热负荷,同时将模拟片的温度冷却到70℃以下;模拟片与介质间的单相对流传热系数能够达到约750W/(m~2·℃);介质温度的改变对模拟片与介质间的对流换热温差和对流传热系数影响较小.     

秸秆压缩块插孔纤维混凝土空心砌块墙体保温性能试验研究

采用热箱法测定了空心混凝土砌块和秸秆混凝土砌块的传热系数。试验结果表明:所测定单排单孔空心混凝土砌块平均传热系数K=1.78W/(m2.K),单排双孔空心混凝土砌块平均传热系数K=1.57W/(m2.K),秸秆压缩块混凝土砌块平均传热系数K=1.08W/(m2.K)。秸秆混凝土砌块作为墙体保温材料具有很好的隔热保温性能。     

真空条件下珠状凝结传热特性的理论分析与试验研究

从理论分析和试验研究两个方面研究了真空状态下珠状凝结的传热特性.首先从蒸汽流场、气膜热阻和表面能3个角度进行理论分析,分析结果表明,珠状凝结的换热系数K值随着真空的提高而增大.然后进行真空条件下的珠状凝结试验,经过数据分析表明,试验结果与理论分析相吻合,即在真空条件下,凝结换热系数K值随着真空度的提高而增大,在较大Re数时(Re＝34755),真空度每提高0.01 MPa,换热系数可提高10%左右.     

Heat transfer to a horizontal tube bundle located in the freeboard of a bubbling fluidized bed combustor

The characteristics of heat transfer from bubbling gas-fired fluidized bed to a horizontal staggered water-tube bundle located in the freeboard region is experimentally investigated. The purpose is to demonstrate the effect of bed temperature on the coefficients of heat transfer by the different modes to each of the four rows of the bundle, which experiences heat transfer by convection from flue gases, luminous radiation from bed material and non-luminous radiation from gases. The bed temperature itself is varied and controlled through the fuel–air mass ratio. Sixteen runs have been conducted with bed temperature ranging from 1114 to 1429 K, resulting in an overall heat transfer coefficient in the range 74·0–105·0 W m⁻² K⁻¹ for the first row and 58·0–65·0 W m⁻² K⁻¹ for the last. An overall convective heat transfer coefficient from gases, and possible carried over sand particles, to the bundle is formulated. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

低位烟气余热深度回收利用状况述评_新技术路线与回收条件改变的影响

提高能源的利用率来实现节能减排,是解决当前能源与环境问题的重要途径之一。通过对国内、外各行业窑炉与热能动力设备排烟温度的列举与分析,指出这类排烟的余温仍较高,提出在烟气余热回收热量传递过程中采取"质""量"分控的回收方式,利用烟气余热的"驱动力",即可实现烟气余热的深度利用,并对深度利用后烟气特性变化而引起的回收条件改变的影响进行了分析。