基于污水换热器污垢不同生长阶段的除垢试验研究

为了提高污水换热器的除垢效果,文章以管壳式污水换热器为研究对象,以沙粒作为除垢粒子,以污垢热阻变化率表征除垢效果,在利用烘干灼烧失重法、能谱分析法和微观结构分析法分析污垢成分的基础上,运用污垢热阻法进行除垢试验研究。通过试验研究了在污垢生长的诱导期、生长期和渐近期3个阶段除垢对污垢热阻值的影响。试验结果表明:管壳式污水换热器管内污垢的主要成分为含水量较高的有机物;结垢工况下,污垢热阻渐近值为0.74×10^-3(m^2·K)/W;在污垢生长的诱导期、生长期和渐近期进行除垢后,污垢热阻渐近值分别为0.4×10^-3,0.42×10^-3,0.6×10^-3(m^2·K)/W,与结垢工况相比,污垢热阻渐近值分别降低了45.9%,43.2%,18.9%,除垢工况下污垢热阻增长速率较结垢工况明显减缓。     

内置导流板的湿法脱硫塔数值模拟优化及应用

针对传统湿法脱硫系统普遍存在的脱硫效率不高、阻力损失过大的问题,提出了一种基于导流板的塔内烟气流场优化与增效降阻改造方案.采用数值模拟方法研究了各导流板方案对塔内流场分布及流动阻力特性的影响,确定了最佳导流板布置方案,并应用该方案对某电厂600 MW机组脱硫塔进行改造.结果 表明:与改造前相比,改造后塔内烟气流场的均匀性得到显著提升,脱硫塔在距托盘上方1.5m处的速度相对标准偏差由52.5％降为18.7％;脱硫塔在主要运行负荷段(300～480 MW)出口烟气SO2质量浓度可降低约10 mg/m3;改造后脱硫塔在满足超低排放的前提下,投入3台浆液循环泵运行时的负荷临界点由390～410 MW提升至430～450 MW;当改造前后一定负荷范围内运行同样数量的浆液循环泵时,改造后脱硫塔进出口流动阻力比改造前降低了约100 Pa.     

超大型湿冷塔进风流场及导流装置数模研究及应用

基于Fluent软件,采用标准k-ε湍流模型进行应力封闭,对某工程塔内传热传质过程进行三维数值计算。计算分析了塔内外空气的速度场、温度场,建立了相关方程及气水两相间传热传质理论模型。结合工程实际情况,对冷却塔进风流场进行深入分析:1)导风板的存在降低了塔侧空气绕流流速,增大了冷却塔进风口流场的对称性,使塔内空气动力场的均匀程度增加;导风板安装高度和长度对冷却塔进风流场产生较大影响,以高11 m、长8 m导风板对# 1、# 2冷却塔性能的改善作用最大;2)导风板安装角度和块数对冷却塔进风流场产生一定影响,在导风板安装角度由0°至20°变化、在导风板安装块数由60块至90块变化时,两塔冷却性能变化影响较小。     

1000MW直接空冷机组凝汽器污垢热阻对热经济性影响特性研究

直接空冷机组运行一段时间后,其散热器管内、外污垢热阻会对机组的热经济性产生一定的影响.以某1 000MW直接空冷机组为例,取污垢热阻的变化范围为0～0.001m2·K/W,用η-NTU建立了机组排汽压力的管内、外污垢热阻数学模型.分析了热负荷一定的情况下,不同环境温度、迎面风速下,散热器管内、外污垢热阻对排汽压力的影响特性.结合当地经济因素,比较了不同管内、外污垢热阻阻值对机组年运行费用的影响程度,为机组的经济运行提供了参考.     

装有旋流板的脱硫喷淋塔流场数值模拟研究

湿法脱硫喷淋塔内流场的分布对脱硫效果有着较大的影响,为解决脱硫塔内流场不均匀性问题,提出一种在脱硫塔内加装旋流板的方法,采用Realizable k-ε模型、DPM模型进行数值模拟,比较分析内部无旋流板结构的喷淋塔以及塔内分别加装1~3层扰流板且喷淋层采用高位布置的情况。结果表明,无旋流板时,喷淋塔内烟气分布不均匀;加装旋流板后,喷淋塔内烟气流场改善效果明显:塔内横截面烟气速度标准差值从2.375最低可降到1.056。综合分析脱硫场内流场、温度场和压力场,发现加装2层旋流板后塔内流场及温度场分布较为理想,有助于提高脱硫效率。     

弯折和倾角对微槽道扁平热管传热特性的影响

研究了弯折和顺重力倾角对具有梯形微槽道的铝—丙酮扁平热管传热特性的影响,搭建了可变重力倾角热管传热性能实验台,在冷凝段采用第三类边界条件下进行测试。结果表明,顺重力倾角可显著提高热管传热极限,30°及以上的倾角可使传热极限从40 W左右提高至90 W以上,同时热阻在高热流时达到0.1 K/W的低位。弯折可有效降低热阻,30°弯折可使热阻整体降低23.6%以上,从而提高等效导热系数,在高热流和小倾角下效果更佳,最大等效导热系数可达1.47×10~4 W/(m·K)。在热管设计与应用时,合适的弯折和倾角可帮助提高热管传热性能。     

壁挂式平板轧凸真空玻璃太阳能热水开水器

玻璃是现代生活中重要的建筑材料和生产材料.第一代单层玻璃热阻很小,而且对远红外热辐射几乎完全吸收,传热系数高达6.4W/(m2·K)左右,是240厚砖墙的4倍左右,第二代粘接密封中空玻璃,由于不产生空气对流的中间层,虽具有一时的隔声、隔热、防结露、降低冷辐射的功能,但其传热系数也偏高达3.24W/(m2·K);     

振荡流热管在太阳热水器上的应用

通过室内实验,研究柱型振荡流热管的传热特性。实验结果表明:加热功率越大,热管的传热性能越好。在相同加热功率下,热管的当量导热系数随倾角的增大先增大后减小,热阻随倾角的增大先减小后增大,在倾角为60°时传热性能最好。倾角为60°加热功率为65 W时,当量导热系数为23406.67 W/(m·K),热阻为0.61 K/W。对玻璃真空管振荡流热管太阳热水器进行室外热性能实验,实验结果表明,太阳热水器平均日效率为56.9%,平均热损系数为3.08 W/K。     

钠法与钙法焦炉烟气旋转喷雾脱硫特性对比

在旋转喷雾脱硫(Spray Drying Absorber,SDA)实验台上对低含湿量、高烟温的模拟焦炉烟气进行了脱硫实验,研究高入口烟气温度、高绝热饱和温差条件下,Na_2CO_3和Ca(OH)_22种脱硫剂的脱硫特性.讨论了化学计量比、脱硫塔入口烟温、绝热饱和温差和脱硫塔内烟气温降对脱硫效率的影响.结果表明:随化学计量比的增大,Na_2CO_3脱硫效率增长速率比Ca(OH)_2脱硫效率增长速率更快,当2种脱硫剂与SO_2的化学计量比分别达到1.1和1.5时,脱硫效率趋于平缓;脱硫效率随绝热饱和温差的增大呈指数形式下降;在保持出口烟气温度不变条件下,提高入口烟气温度有利于提高脱硫效率;脱硫塔内烟气温降增大也有利于提高脱硫效率.     

管道保温计算数学模型研究

采用有限差分法和焓降法相结合的方法数值模拟三维方管保温温度场,研究提高保温计算精度的途径和方法。研究结果表明：管内空气出口温度测试结果与考虑保温层热导率随温度变化及管内壁传热热阻时的数值模拟结果误差〈2．1％;保温材料热导率随温度变化和管内壁传热热阻对短管管内介质出口温度的影响可以忽略;管长〉2．35km时管内介质出口温度计算要考虑保温层热导率随温度变化;忽略保温层热导率随温度变化的管外壁散热损失误差〉11％,表明管外壁散热损失和长管管内介质出口温度计算必须考虑保温层热导率随温度变化,但可忽略管内壁综合表面传热热阻。     

不同功率下绝热段长度对重力热管性能的影响

为了研究热管绝热段长度和位置的变化对其性能产生的影响,搭建实验台测试了碳钢-水重力热管在不同功率与绝热段长度下的稳态与非稳态性能,分析热阻、传热量和等效对流换热系数的变化及间歇沸腾对热管运行的影响。结果表明：实验范围内,随着功率的增大,启动时间缩短,启动温度升高;绝热段长度的增加有利于启动性能的增强;传热性能与功率呈正相关、与绝热段长度呈负相关,当绝热段长度为零、功率为300 W时性能最佳,此时等效对流传热系数为1 253.12 W/（m²·K）,传热量为275.04 W,热阻为0.034 K/W;功率的增大加快了间歇沸腾频率,绝热段长度的增加进一步推动这一过程,促进内部达到平衡。     

回流式循环流化床烟气脱硫的工程试验研究

在银川热电厂5号炉(150t/h)回流式循环流化床烟气脱硫装置开展了半干法循环流化床烟气脱硫技术的工程试验研究,该脱硫装置的设计处理烟气量为16000m^3／h。脱硫塔内部及顶部采用了特殊回流结构设计,实现物料塔内内循环。减少除尘装置入口浓度。通过工业试验,研究了钙硫比、喷水量等参数对系统脱硫效率的影响。试验结果表明,当钙硫比为1．3、塔内温度70℃、塔内浓度为800g/m^3时,系统脱硫效率可以达到90％,粉尘排放浓度为80mg/m^3,脱硫系统阻力小于1．5kPa。     

强化导热相变材料对PV/PCM热控特性影响研究

文章建立了光伏/相变材料(PV/PCM)太阳能热控系统二维模型,并根据模拟结果研究了相变材料热导率对太阳电池热控特性的影响。模拟结果表明,当PCM热导率由0.3 W/(m·K)逐渐增加至1.1 W/(m·K)时,相变材料对太阳电池的热控效果越来越好。此外,文章设计了PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的PV/PCM太阳能热控系统实验装置,在模拟光源和自然光条件下,对太阳能热控系统实验装置的输出功率以及太阳电池的温度进行测试。实验结果表明:在模拟光源下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了4.6,10.8℃,平均输出功率分别提高了2.2%,4.1%;在自然光条件下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了9.7,12℃,平均输出功率分别提高了3.1%,5.98%。     

循环流化床脱硫塔内气固两相流动规律实验研究

应用粒子动态分析仪(PDA)对循环流化床脱硫塔试验台内,气固两相流场进行测试研究.测得了脱硫塔内颗粒浓度和气固两相速度分布特性.结果表明:脱硫塔内气固流场呈环核流动特性,边壁颗粒浓度高,中心颗粒浓度低,这有利于防止壁面结垢和提高脱硫塔的运行稳定性.脱硫塔内气固颗粒速度十分接近,这不利于气液传质过程.研究结论对工程应用有很好的参考价值.     

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。     

装有多孔板的脱硫喷淋塔流场数值模拟研究

以600 MW机组喷淋塔为研究对象,利用Fluent软件,对脱硫喷淋塔进行了空塔和喷淋状态下热态场的数值模拟.计算中选用k-ε模型作为计算模型,并结合拉格朗日颗粒轨道模型,用SIMPLE算法进行计算.计算结果表明,多孔板对塔内流场、温度场和压力场都有一定的影响,小孔径时流场明显均匀化;引入喷淋液后,由于喷淋液滴对塔内流场强烈的整流作用,内部速度明显趋于均匀化.     

200 MW直接空冷机组管束污垢热阻对热经济性影响

直接空冷凝汽器在运行一段时间后,其冷却管内、外污垢热阻对机组热经济性会产生影响。在设计工况下,限定凝汽器管内、外污垢热阻变化范围为0~0.001 m~2·k/W,建立机组排汽压力的管内、外污垢热阻热性数学模型,用编程计算做出对应特性曲线,分析直接空冷机组凝汽器冷却管在不同迎面风速、环境温度、热负荷等工况下污垢热阻对排汽压力的影响。     

大型脱硫塔喷淋段气液两相流动与传热的数值仿真及验证

对大型湿法脱硫塔喷淋段内部的气液两相流动和传热过程进行模拟,并将模拟结果同现场运行数据进行对比.结果表明:良好的喷淋层和喷嘴布置可对塔内烟气流动起到很好的整流作用;在烟气入口对面的浆液池上方存在一气相的最高压区;原烟气的高速冲入对浆液滴的运动轨迹产生明显的影响,使得烟气入口处形成了一个斜向下呈带状的液滴浓度高值区;喷淋塔内温度梯度变化较大的区域在靠近吸收塔入口的位置,且此区域随烟气量的增大而扩大——简单忽略塔内气相温度场的不均匀性势必将给计算带来误差;喷淋塔内的气相温度场和水蒸气浓度场分布有明显的一致性规律,证明了塔内的降温过程主要为蒸发冷却.     

单筒形氢氧燃烧室结构设计及运行参数优化研究

随着高含量氢气合成气及扩散火焰燃烧技术在燃气轮机工业应用的发展,氢气燃烧室技术研究越来越多。针对新型氢氧燃机热力循环系统,设计单筒形氢氧燃烧室,通过CFD(计算流体力学)对其内燃烧、流动及温度场分布特点进行对比研究,优化其结构及运行参数。结果表明:平面旋流器角度为45°时,燃烧室内流场及温度场达到最佳状态;采用循环水冷的对流换热系数为2 000 W/(m~2·K)时,燃烧室壁面的最高温度均在750 K以下;当入射掺混速度vj达到60 m/s时,燃烧室出口温度场径向不均匀度平均值RTDF≈9.0%,最大不均匀度OTDF≈23.6%,可满足运行要求。     

夏热冬冷地区商场建筑围护结构的节能研究

采用DeST建筑环境模拟工具,以南京市某百货大楼为原型,进行模拟计算。探讨研究围护结构传热系数K值的改变对商场冷热负荷、空调运行时间的影响。模拟结果表明:夏热冬冷地区商场建筑围护结构传热系数K值并不是越小越节能,而是冬夏季存在一个平衡点,即围护结构K值选取范围为屋面:0.8~0.6W/(m2·K);墙体:1.0~0.7W/(m2·K);窗户:3.0~2.5W/(m2·K)。