焦炉荒煤气余热回收研讨及实验

介绍梅钢炼焦分厂的焦炉煤气余热回收研究工作,对焦炉荒煤气余热回收相关问题进行了研讨与实验,开展了传热分析与模拟计算,并进行了焦炉上升管热量回收实验系统与装置的设计和试验,为以后相关焦炉荒煤气余热回收利用奠定了基础。     

外管为螺旋管及多孔填料的炼焦荒煤气显热回收套管换热器一维热计算模型

为了实现炼焦荒煤气显热回收时上升管壁面局部温度监控以解决煤焦油析出结焦问题,基于多孔介质非热平衡理论建立了外管为螺旋管及多孔填料的炼焦荒煤气显热回收套管换热器一维稳态热计算模型,并采用有限差分法进行了数值求解.通过与三维模拟结果比较,验证了该模型的准确性.该模型既可获得所研究换热器管壁温度的局部分布特性,又可避免三维模...     

一种焦炉上升管荒煤气余热回收方法及试验

采用热重分析仪研究了荒煤气中焦油结焦过程,并分析了结焦反应发生的温度与速度．在此基础上,选择氮气作为传热工质,设计了两种不同结构的上升管余热回收装置．经传热分析与模拟计算,选择了采用螺旋夹套式结构的上升管余热回收方案．在昆钢焦化厂4．3m焦炉上进行了上升管荒煤气余热回收系统与装置的运行试验．试验结果与理论计算结果较为吻合,无结焦现象发生,证明了该装置的可靠性与实用性．研究为上升管荒煤气大规模余热回收利用打下了基础．     

焦化厂荒煤气余热回收系统试验研究

针对所开发的荒煤气余热回收装置,文中介绍了系统工艺流程和核心技术换热装置,然后对荒煤气余热资源进行理论计算,在此基础上提供了主要设备选型参数。通过为期26d的工艺试验,对试验数据进行整理并对试验效果进行了定量分析,试验表明该余热回收装置基本满足设计要求,可以进行市场化投运。     

板式换热器传热和阻力特性的实验研究

利用搭建的液-液型板式换热器试验平台,根据实验数据运用定性雷诺数法拟合出传热关联式,找出Nu与摩擦因子f之间的通用关系式,为板式换热器的设计计算提供了依据。运用传热量与功率的消耗比来评价板式换热器的性能,找出了影响其性能的主要因素,进一步澄清了单纯依靠提高流速来增加传热性能是不经济的。     

夹套管荒煤气余热回收装置的热力计算和模拟

为解决炼焦系统中荒煤气中大量余热未被回收利用等问题,对焦炉上升管余热回收装置进行了热力计算,并利用Fluent软件对系统进行了模拟,选用的模型分别为k–ε湍流模型和Do辐射模型。通过数值模拟观察荒煤气流量和水流量变化时上升管内壁温度的变化。结果表明:荒煤气流量变化导致的内壁温度变化比水流量变化导致的内壁温度变化要强烈;荒煤气流量越大,上升管内壁温度变化越大,上升管出口温度越高;管壁的最低温度并不是出现在上升管的出口处,而是在距离管口一段距离处。     

焦炉荒煤气重整提质制氢的热力学分析

为了验证吸附强化焦炉荒煤气重整制氢工艺的可行性,并为相关的实验研究提供理论依据,文章采用HSC Chemistry软件对焦炉荒煤气全组分蒸汽重整反应进行热力学分析,研究反应温度、反应压力、S/C,CaO/C对H_2产率、浓度等的影响。研究结果表明:焦炉荒煤气蒸汽重整反应能够有效地脱除焦油组分,随着S/C的增大,H_2产率会得到明显提升,且最佳H2产率所对应的反应温度会随之降低,当S/C为5∶1,反应温度为700℃时,H_2产率为1.62 mol/mol,但H_2浓度仅为75%左右;CO_2吸附剂的加入会强化蒸汽重整反应,H_2产率、浓度均会显著提升,最佳重整反应区的反应温度会随之降低,当反应温度为500~600℃,S/C为5∶1,CaO/C为3∶1时,H2产率、浓度能够分别达到1.83 mol/mol,98%以上。     

焦炉荒煤气显热深度回收热力计算分析

针对焦炉荒煤气显热回收中受热面布置空间小及受热表面结焦致使热回收难以持续等问题,提出下降管多层膜式壁换热结构,且在热回收低温段采取镍涂层、喷氨等除焦措施,对荒煤气显热进行深度回收。热力计算结果表明:入口流量400 Nm~3/h、温度750℃的荒煤气在经过上升管换热器回收部分显热后,再通过下降管热回收装置最终出口平均温度可达301.3℃,突破了由于焦油凝析结焦带来的荒煤气出口温度的限制,下降管换热器可产生1.9 MPa饱和蒸汽174 kg/h,系统总热回收效率高达65%,可实现显热深度回收利用。     

焦炉荒煤气上升管余热回收换热器换热特性研究

为了研究焦炉荒煤气上升管余热回收换热器的换热特性,建立新型荒煤气余热回收换热器的换热数学模型。基于所建的焦炉荒煤气余热回收换热器换热模型对其换热特性与动态调节特性进行初步理论研究。获得了荒煤气流量、导热油流量与填料层有效热导率对换热器换热特性的影响规律与不同荒煤气上升管出口设定温度下,导热油流量及其出口温度随荒煤气流量的变化规律。所的结果对焦炉荒煤气余热回收换热器换热特性的认识及换热器的设计、动态调节具有重要的指导意义。     

空气介质回收荒煤气余热的研究与探讨

钢铁企业属于高耗能行业,其中铁前系统耗能约占企业总耗能量的70%左右。在铁前的烧结、球团、焦化、炼铁4个工序中,炼铁和烧结工序已有若干节能技术,但我国炼焦生产仍存在耗能大、利用率低的问题,为此节能技术应用于焦化工序(焦化厂)则更具有节能发展空间。一般情况下就焦炉产物带出的热量而言,焦炭显热约占40%;荒煤气显热约占30%;废气带走的热量约占20%;三项总和占90%左右,余热可利用空间非常大。目前焦炭的显热可以被干熄焦回收利用,而后两者在     

电机冷却用翅管换热器传热和阻力特性研究

研究了一种电机冷却用新型翅片开孔结构换热器的性能,对三种结构的翅片管换热器进行了换热和阻力性能测试,新型翅片换热器结构为翅片间距2.1 mm且翅片上具有开孔结构,对照组换热器分别为翅片间距2.1 mm无开孔换热器和翅片间距2.3 mm无开孔换热器。试验结果表明,相同Re数下,该种具有开孔结构换热器在所有换热器中换热性能最好,较2.1 mm无孔提升38%～39%,但同时压降损失也最大,较2.1 mm无孔提升41.9%～42.9%。采用j/f评价综合性能,结果显示,Re>6700时,新型翅片换热器性能优于同翅片间距无开孔换热器。文章还对这三种结构翅片管换热器进行了传热和阻力关联式拟合,可为相关理论研究和工程选用提供参考。     

蒸发冷却板式换热器的传热与阻力实验研究

通过对板式换热器传热的理论分析和在干工况、喷淋工况下的实验研究,得出板式换热器在喷淋情形下空气侧喷淋水量对强化对流传热系数的影响关系,进而拟合出喷淋情形下空气侧的对流传热系数的关联式。同时为了综合考虑由于喷淋造成的换热器性能的变化,还对喷淋前后空气侧的阻力变化进行了测试分析。     

以流化床换热器回收柴油机排气废热的研究

传统的对流换热余热锅炉存在传热系数低、体积大、受热面容易污染等缺点，在柴油机废 热回收中尤为突出。利用流化床换热可很好地解决这些问题。作者介绍了一种新型的流化床会热回收装置，并在３０ｋＷ柴油机上进行了试验研究，获得的结果为工业应用提供了有价值的设计参数。     

板壳式换热器传热准则关系式的分析与实验研究

假设板壳式换热器为特殊板式换热器,介绍了板壳式换热器传热准则关系式的研究方法.分析比较了壁面温度测定法、等雷诺数法、威尔逊法和等流速法等的适用性,确定了利用等流速法来进行实验研究,并分别进行了测定实验和验证实验,测定实验控制进出口流速相同,验证实验控制热侧流速不变,改变冷侧流速,采用实验获得的数据拟合传热准则关系式,计算出传热系数的相对误差.结果表明:传热系数的相对误差小于5%,所得传热准则关系式是合理的,表明板式换热器的研究方法适用于板壳式换热器.     

熔盐与亚临界汽/水在管壳换热器中传热特性实验研究

以太阳盐（Solar Salt）为工质,实验研究熔盐与过热蒸汽/亚临界水在管壳式换热器中的流动传热特性,并开展管侧及壳侧流量、入口温度、压强等参数对熔盐流动传热的敏感性研究。实验结果表明,熔盐入口温度对其传热规律影响较大。根据传热相似原理,获得熔盐与单相汽、水传热的修正关联式,其与实验值的最大偏差分别为±10%,-15%。     

双室流化换热器传热特性的实验研究

本文对双室流化换热器的传热过程进行了分析，并对影响传热的因素－气固对流换热系数及颗粒循环量进行了实验研究。结果表明：强化传热应从增大颗粒循环量入手；本换热器可对传热实行调节，具有较好的操作性能。     

转炉煤气回收量极限值的研究

结合生产实际中转炉煤气回收的规律 ,确定了转炉煤气发生量与回收量的影响因素 ,建立了转炉煤气回收量的理论计算公式 ;分析了各因素对转炉煤气回收的影响量 ,确定了转炉煤气回收量的极限值 ;提出了提高转炉煤气回收的具体措施     

蓄热体余热回收换热器强化传热实验研究

利用蓄热式热热交换理论和高温空气燃烧技术的原理,在热态实验基础上建立了蜂窝陶瓷蓄热体的性能研究实验.结果表明,热效率及温度效率随换向时间的增加均呈现先上升后下降的趋势,存在一个最佳换向时间,即热效率和温度效率随着长度的增加而增大,但阻力损失也随之增大;同时存在一个最佳气体流速使蓄热体效率与经济效益达到最佳值;蓄热体的平均温度与气体出口温度均随着换向周期数的增加而升高;对于给定几何外形尺寸的蓄热体,四边形孔格结构的蓄热体具有较大的比表面积,流动性更好,具有更高的温度效率和热效率.     

海水源热泵抛管式换热器管外传热特性研究

为给海水源热泵抛管式换热器的优化设计提供理论依据,通过计算流体力学(CFD)数值软件对该系统中的流动和传热过程进行数值模拟。结果表明,管内对流换热努谢尔特数Nui随抛管曲率比δ、无因次节距H_o的增大而减小;管外Nu_o随δ、H_o的增大而减小,而且δ和H_o对Nu_o的影响是复杂非线性关系。在一定模拟工况下,管外表面传热系数比管内小,热阻比管内大,换热器传热性能的决定性因素在管外,基于此,该文通过数值模拟拟合出适于南海岛礁海水源热泵抛管式换热器管外传热准则关联式。