高水分烟气对流冷凝换热模拟实验研究

针对冷凝式燃气锅炉，利用加湿热空气模拟燃气锅炉尾部烟气，通过实验研究了不凝性气体占多数时的水蒸气冷凝换热，研究了不同水蒸气分压比(3％—20％)、不同温度下(100—200℃)，加湿空气的冷凝换热特性。实验表明，不凝性气体(空气)占多数时，其对流冷凝复合换热系数可以达到无冷凝时干空气对流换热系数的1.5-3倍。复合换热系数的影响因素主要有水蒸汽分压力Pv、Pe、Pr以及壁面温度Tw和混合气体主流温度Tg，在此基础上建立一个新的准则数Ln并拟合了冷凝换热Nu数的准则关系系。     

湿烟气冷凝换热的数值模拟

为了对湿烟气冷凝换热过程进行深入细致的研究,采用计算流体动力学(CFD)方法对某湿烟气冷凝换热装置进行数值模拟,得到了该装置内部的速度场、压力场、温度场和传热系数的分布情况,并将其应用到某330 MW亚临界燃煤机组上.结果表明:本文数值模拟结果与该湿烟气冷凝换热装置实际运行结果基本吻合,可以作为同类装置的重要设计依据.     

脱硫后烟气冷凝酸液质量分数的数值预测

通过检测烟囱内冷凝酸液质量分数可以预测其腐蚀程度,但获取具有代表性的冷凝酸液样本十分困难．为解决这一难题,采用修正逸度方程与Matlab软件对1台300Mw安装湿法烟气脱硫装置的烟气冷凝酸液质量分数进行了数值预测,分析了烟气中水蒸气体积分数、壁面温度和烟气绝对压力对烟气冷凝酸液质量分数的影响．结果表明：冷凝酸液质量分数随着壁面温度的升高而增大,随着烟气绝对压力的提高而减小,随着烟气中水蒸气体积分数的增大而减小;预测值与试验值相吻合,该预测模型可以很好地模拟对冷凝酸液质量分数的预测．     

燃煤烟气冷凝节水及余热回收热力学分析

针对燃煤电站锅炉采用湿法烟气脱硫技术后,如直接将饱和湿烟气排向环境会产生湿烟羽的问题,建立湿烟羽数学模型,分析了烟气降温冷凝过程对脱硫塔进出口烟气余热以及水量回收的影响。结果表明：采用低温省煤器回收脱硫塔进口部分余热,当烟温由130℃降至90℃,可回收热量21.477 MW;采用烟气冷凝消白,当环境相对湿度为10%,环境温度为-20℃时,可回收冷凝水量144.215 t/h,回收烟气余热109.603 MW,且随环境温度的升高,回收冷凝水量和烟气余热量逐渐减少;不同煤质对烟气冷凝节水及余热回收影响不同。     

天然气锅炉烟气冷凝热能回收的研究

通过理论分析与实验研究,得到烟气冷凝的特点,采用耐腐蚀材料和低阻力设计,利用锅炉给水或其它用水冷却天然气锅炉的排烟实现部分水蒸汽冷凝,降低锅炉排烟温度,回收物理显热的同时,回收部分汽化潜热,利用高低位发热量差的能量,提高天然气锅炉热效率5％以上,同时,降低NOX的排放,节能与环保效益显著。     

单乙醇胺（MEA）烟气脱碳过程模拟

使用Aspen Plus软件模拟单乙醇胺化学吸收捕集烟气二氧化碳的过程,并研究其循环分解流程。介绍了在系统模拟过程、操作单元的选型、物性方法的选取和针对某一特性的灵敏度分析。结果表明：烟气经吸收塔后排放的二氧化碳质量分数随吸收液流量和MEA质量分数的增加而减少,但随烟气温度变化却不明显。     

海拔高度对燃气锅炉烟气中水分冷凝率的影响

本文研究了燃天然气锅炉烟气中水蒸气冷凝率与使用地海拔之间的关系。在已知天然气组分及过量空气系数的条件下,通过测试燃天然气锅炉使用地大气压力,烟气冷凝余热回收设备前后烟气压力、温度、组分、湿度,计算烟气中水蒸气份额及冷凝率。结果显示在相同烟气温度、组分的前提下,随着燃天然气锅炉使用地点海拔升高,大气压力降低导致天然气燃烧后产生的烟气中水分露点温度降低,烟气中水分冷凝率降低。     

燃煤锅炉烟气冷凝节水的热力学分析

基于某燃褐煤660 MW超临界燃煤机组,从热力学角度计算了湿法脱硫出口烟气中水蒸气的来源份额、理论冷凝水析出量、冷凝过程的放热量,介绍了几种烟气冷凝工艺及其优缺点。计算结果表明:煤中氢生成水是水分的最大来源;饱和湿烟气从51℃降低到30℃冷凝水理论析出量为196 t/h;烟气冷凝水析出过程放热量主要为水蒸气冷凝释放的汽化潜热,烟气显热差别很小。     

钛管冷凝器在烟气深度冷凝除湿中的应用

钛管换热器以其工业纯钛的各种优良性能在各工业领域中得以广泛应用,如石化行业、海水淡化、电厂机组蒸汽冷凝器等.本文以天津某项目为例,介绍了以TA2为基材的钛管冷凝器在燃煤锅炉湿法脱硫后烟气深度冷凝除湿中的应用.项目应用结果表明,湿法脱硫后烟气在钛管冷凝器中从47.7℃深度冷凝降温至43.6℃,除湿效果显著;钛管冷凝器在湿法脱硫后烟气中具有良好的环境适应性,阻力小,设备运行平稳;同时,钛管冷凝具有协同脱除烟气污染物的作用,降低污染物排放量.     

加湿热空气对流冷凝换热冷凝液量的实验研究

以冷凝式燃气锅炉的冷凝受热面为原型,采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过单列光管间壁式换热器进行冷凝换热,在较宽广的加湿热空气温度(100～200℃)和水蒸气体积分数(4%～16%)范围内研究了冷凝液量的生成规律.实验结果表明:水蒸气分压力、冷却水流量和加湿热空气流量是影响水蒸气冷凝液量的主要因素,水蒸气的凝结率为40%～75%.由实验数据进行多元线性回归分析,提出了一个新的计算冷凝液量的经验关系式.     

燃气锅炉烟气直接接触冷凝热量回收系统的方案设计及经济性分析

燃气锅炉烟气直接接触冷凝热量回收系统是采用以循环水直接喷人燃气锅炉排烟烟气中进行换热的热能回收装置。通过这种换热方式可使锅炉排放烟气中残余的可利用热能绝大部分被吸收到循环水中,同时洗涤过程溶解了烟气中的SO2、NOx、TSP,进而达到了烟气热量充分回收以及空气污染物零排放的效果。DCC-HRS能源回收系统是和用户的集中供热系统、热水系统、生产过程中加热系统、热水空调系统完全结合起来设计的。除了该系统本身的设备设计外,更为重要的是充分考虑“能源回收”与“能源利用”之间的匹配问题,以达到回收的热量能充分、合理、便捷地被利用的目的。给出了设计实例,并对经济性进行了分析。     

低温烟气凝结换热及对天然气热效率的影响实验研究

为研究烟气露点附近及以下的低温烟气对流凝结换热规律与烟气换热对天然气利用热效率的影响,建立了烟气在翅片管换热器内对流凝结换热实验系统,研究了不同烟气温度、水蒸气含量对烟气凝结换热的影响,得出了烟气凝结换热实验准则关联式,分析对比了天然气利用热效率实验值与理论值.实验结果表明:当被加热水温度为23℃,烟气出口温度为73℃...     

燃气冷凝式锅炉尾部烟气温湿度测量方法

为了解决高含湿烟气温湿度难以测量的问题,通过搭建直接深冷式换热系统,产生高含湿烟气,采用设计的夹层抽气式测量装置,按照ASME PTC 4-2008中规定的圆形烟道标准进行取样,通过逆向取样气液分离、原位烟气在线伴热的原理,调节测量装置内外管流速和外伴热温度,达到滤除烟气中冷凝液滴和防止烟气中水蒸气二次冷凝的目的,得出实验条件下测量装置的最佳抽气流速为4～5 m³/h、最佳伴热温度为140～170℃,在此条件下完成了真实温湿度的测量,测得的烟温比常规接触式测量装置测得的烟温高3.0～5.0℃,并进行不确定度分析,验证了测量结果的可靠程度。     

热电联供系统中烟气冷凝传热性能试验研究

针对烟气余热不能充分回收的问题,对能够充分回收烟气余热的新型热电联供系统中的烟气冷凝热回收设备进行试验研究,重点研究该工况下光滑管烟气冷凝设备的传热性能.研究结果表明,在该试验工况下,干式、冷凝段传热系数可达60 W/(m~2·K),冷凝段传热系数为90～100 W/(m~2·K),冷凝段传热系数约为干式段传热系数的1.5～1.7倍,并整理了该工况下的传热准则关系式,为该系统型式的推广应用提供设计与运行依据.     

管外冷凝强化换热管的结构及发展趋势

介绍了各种类型的管外冷凝强化换热管,分析了其强化机理及结构特点,并总结得出:管外冷凝强化管的换热系数与管型有关,且各管型的结构参数对强化传热具有重要的作用.对国内外管外冷凝强化技术研究工作进行分析,结果表明,目前管外冷凝强化换热管的研究主要集中于翅片形状、翅片密度、翅片高度等结构参数对换热性能的影响.强化换热管的冷凝传热性能不仅与翅片结构参数有关,而且也与管材的表面特性和导热系数有关.管外冷凝强化换热管的研究重点是开发新型三维结构翅片的双侧强化管并研究其传热关联式,以及研究不锈钢等低成本材料制造的强化管换热管的传热性能和强化结构的优化.     

大型海藻生物质气化的建模与计算

采用Aspen Plus流程模拟软件对以条浒苔为代表的大型海藻的气化进行数值模拟.研究了海藻气化炉的重要相关参数(即条浒苔含水量、氧气条浒苔比、气化温度、氧气浓度)对气化结果的影响.结果显示:随着条浒苔含水量的增加,合成气的有效成分(H2+CO)总含量减少;当氧气条浒苔比为0.56时,气化温度增大到800℃,合成气中(H2 +CO)的摩尔比例达到最大值;氧气的纯度提高,有利于合成气中有效成分的增加.     

石灰石石膏湿法烟气脱硫吸收塔出口烟气温度及蒸发水量的计算分析与修正

根据热力学基本原理,提出了石灰石石膏湿法烟气脱硫吸收塔出口烟气温度及蒸发水量的计算过程.计算采用典型FGD人口烟气参数,应用烟气湿度和定压容积热容的概念计算了吸收塔出口烟气温度及塔内蒸发水量,并分析了其变化规律.此外,还对实际工程应用中的计算提出了需考虑的主要修正点.     

油气冷凝回收系统中板式蒸发器的优化北大核心CSCD

对汽油蒸气冷凝回收系统中板式蒸发器进行了概述。对冷凝回收工艺提出了优化的三段式冷凝方式,并且基于Aspen HTFS板式蒸发器的设计方案,对冷凝回收系统中的三段板式蒸发器进行了系统的优化设计。结果表明:在温度为20℃、压力为101.325kPa的条件下,当进入冷凝回收系统的油气-空气混合气的体积流量为400m3/h时,该冷凝系统的预冷段、中冷段、深冷段的蒸发器传热面积宜分别设计为12.4、53.2、4.5m2,总传热板片数分别为33、135、19。     

吸收式热泵回收烟气冷凝热的实验研究

基于清华大学超低能耗示范楼热电冷联供平台,对利用吸收式热泵回收天然气烟气冷凝热进行了实验研究,分析了余热回收系统的开启、变工况和关机动态响应过程.实验表明,烟气余热回收系统的开启过程较长,应尽量使内燃机与热泵的容量匹配,缩短开机时间;内燃机发电功率对系统供热功率和供热温度影响较大,对冷凝热回收功率、冷冻水温度和制热COP影响较小;系统供热温度对热泵性能影响较大;应选择合适的关机模式,以保证系统安全、缩短关机时间.