回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析EI北大核心CSCD

运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动阻力等方面的差异。尽管氟塑料换热器在传热系数和材料消耗方面具有优势,但翅片管换热器整体体积更小,且管件数量远小于氟塑料换热器。在此基础分析了污垢热阻和材料热导率对翅片管换热器的影响,发现污垢热阻会造成换热器性能20%~30%的变化,材料热导率则需要达到15~20W/（m？K）的阈值,才能实现较好的换热性能。     

氟塑料换热器传热特性实验研究与模型优化

氟塑料换热器优良的耐腐蚀特性,为电厂低温烟气余热回收提供了新的解决途径。针对氟塑料换热器开展实验研究,氟塑料换热管束表面光滑对层流边界层的附加扰动较弱,管外对流传热系数较金属换热材料偏低。茹卡乌斯卡斯经典关联式直接应用于塑料换热器存在约40%偏差。结合风洞实验数据,得到换热器在不同风速下的总传热系数、管外对流传热系数、空气阻力特性和各环节热阻分布特性。     

纵向翅片管在热管换热器中的应用

文章阐述了纵向翅片管换热器用于多灰烟气流体余热回收的必要性,并分别就纵向翅片管换热器与圆翅片换热器进行了传热性能与烟气流动阻力的对比试验。结果证明在试验条件相同,热管管径及材质相同,回收热量相同的情况下,纵向翅片管除换热系数略有下降外,其流动阻力、金属耗量、制造成本均低于圆翅片管,且运行中不需吹灰,是一项有发展前途的新产品。     

换热器冗余面积计算新方法

污垢是影响换热器传热性能的一个重要因素。在分析现有换热器冗余面积计算式存在局限性的基础上，提出新的换热器冗余面积计算式；对洁净换热器总传热系数与污垢换热器在不考虑污垢热阻时的传热系数之比，以及洁净换热器总传热系数和污垢热阻等参数对换热器冗余面积的影响进行了探讨。     

燃煤锅炉烟气余热深度回收及脱水性能分析

电站锅炉烟气余热深度回收及烟气脱水是提高机组热效率、降低水耗率的重要途径之一。本文以某亚临界330 MW机组为对象,提出了烟气余热深度利用与烟气脱水的系统流程,研究了余热利用系统与回热系统的集成方案,基于等效焓降法计算了各方案的热力性能,并对关键参数进行了敏感性分析。结果表明:利用氟塑料烟气余热换热器(FGC1)和烟气脱水换热器(FGC2)可实现烟气余热的深度回收及水分的脱除,降低了机组的发电煤耗率和水耗率;闭式水互联的串并联集成方案d性能最优,设计工况下可节约发电标准煤耗率3.03 g/(k W?h),回收冷凝水5.7 t/h;随着FGC1出口烟气温度的下降,煤耗率增加,但其换热面积也增加,当烟气温度一定时,方案d所需换热面积最小。     

低压省煤器传热特性的实验研究

通过搭建低压省煤器换热实验台,对换热器中常用的光管、翅片管在低温烟气中的换热特性进行了实验研究,拟合得到了光管与翅片管烟气侧对流放热系数的回归公式,拟合相关度分别为0.985与0.972。结果表明:在相同条件下,翅片管的传热系数约是光管的1.55～2倍,且随着烟气速度的增加,换热系数增大。     

电站锅炉烟气余热回收利用装置的试验分析及研究

某台330 MW机组锅炉尾部烟道加装烟气余热回收利用装置,利用烟气余热加热机组凝结水,降低排烟温度。将锅炉排烟温度由140℃降到80℃的最佳脱硫温度,实现排烟余热的第一次提取。从脱硫塔出来的烟气,再进入烟气脱水装置,利用静电将烟气中的水分脱去,同时回收水分的凝结潜热,实现排烟温度余热的第二次提取。试验结果表明:烟气余热回收热量为25.39 MW,回收烟气中水蒸汽凝水量6.4 t/h,热耗降低83.29 k J/k Wh,折合发电煤耗3.09 g/k Wh。此余热装置采用氟塑料换热器解决了换热管束的耐腐蚀和积灰结垢问题且技术成熟,可以在余热回收装置中推广应用。     

非金属烟气净化换热器传热及除尘试验研究

针对电厂烟尘排放超标、烟气余热浪费及烟气段金属换热器腐蚀等问题,设计制作一台试验台及由聚四氟乙烯制成的非金属烟气净化换热器,将其放置在电厂脱硫塔后的烟道中测试。通过对非金属烟气净化换热器前后的相关温度和压力点进行试验监测,得出换热器的冷凝传热系数可达170~190 W/(m2·K),换热性能良好,除尘效果优异,可推广应用于烟气余热利用、烟气除尘领域。     

非对称翅片管式换热器管外对流传热强化实验研究

提出一种新型非对称翅片管式换热器,通过不同工况的实验,研究其传热过程和传热效果,并通过计算传热系数比较其与环状翅片管管束和光管管束的传热性能。结果表明：非对称翅片管对流体的扰动强于环状翅片管和光管;相同参数条件下,非对称翅片管换热器的换热效果优于环状翅片管和光管式换热器;采取相同面积的换热面,非对称翅片管换热器比环状翅片管换热器更加紧凑。     

不同流道结构的印刷电路板烟气换热器性能对比研究

内燃机余热回收技术对节能减排具有重要意义,其中超临界二氧化碳（S-CO₂）动力循环系统因成本低、环境友好等优点,受到越来越多的关注。烟气换热器作为S-CO₂动力循环系统的关键部件,其换热性能直接影响循环整体效率。印刷电路板换热器具有换热效率高、结构紧凑的特点,但目前鲜有在内燃机余热回收上的应用。因此,本文开展印刷电路板烟气换热器的结构设计及优化工作。设计了3种S-CO₂侧流道结构的烟气换热器,并通过数值模拟,对比了不同流道结构对换热器内部流动及换热性能的影响。结果表明,镂空流道烟气换热器的单位质量换热量与Kv值远高于直角流道换热器和圆角流道换热器,说明镂空流道印刷电路板换热器可以更好地满足小型化、紧凑化的要求。     

柴油颗粒捕集器-烟气换热器集成设计与性能仿真研究

集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况下的流动与传热性能。结果表明:颗粒捕集-换热集成结构具有良好的流动换热性能,并具有显著的小型化优势,相较于原系统体积减小43.9%~49.7%;本文结构中,方形多孔壁面的烟气压降较小,W形多孔壁面在质量流量较低工况具有更好的换热性能,而方形多孔壁面在质量流量较高的工况下具有更好的换热性能;在金属隔板处合理布置多孔介质有利于强化换热性能。     

燃煤电厂耦合吸收式热泵烟羽治理系统设计分析

针对电厂烟气低温余热回收和烟羽治理问题,以换热器技术和吸收式热泵技术为基础,设计了一种新型的烟羽治理系统。该系统以空气预热器后的烟气为热泵的驱动热源,驱动热泵回收烟气余热,加热凝汽器凝结水和进入烟囱的烟气。以某300 MW燃煤机组为研究对象,建立烟羽治理系统传热模型,分析其余热回收和烟羽治理效果,并与常规烟气冷凝器+烟气换热器（MGGH）式系统进行比较。结果表明:燃煤电厂利用吸收式热泵进行烟羽治理时,在回收烟气余热的同时,还增大了烟气冷凝时的换热温差,在换热量不变的条件下,有效减少了烟气冷凝所需的换热面积。     

流化床换热器在烟气余热回收中的应用

文章介绍了一种用于回收烟气余热的流化床热交换器,与传统的余热换热器相比较,该种换热器具有气侧换热系数高,传热面腐蚀轻,易安装维修等优点,可广泛用于各种工业窑炉的烟气余热的回收利用。     

制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器

翅片管换热器是制冷空调领域中应用最广泛的换热器型式,缩小换热器管径可以有助于提升翅片管换热器的性能,缩小体积、降低成本。本文综述了近年来小管径翅片管换热器的发展过程,阐述了换热管细径化的原因,分析了使用小管径铜管的优点;调研了换热管细径化对空调器整机性能的影响,以及对换热器制造加工的影响;介绍了适用于小管径翅片管换热器的翅片设计技术和适用于小管径翅片管换热器的分配器开发技术。最后总结了采用小管径换热器的空调器整机研发方案。     

烟气余热回收系统的应用效果研究

某330 MW机组的排烟温度较高,影响电除尘器的安全和效率,同时也影响机组的安全运行。为降低锅炉排烟温度,合理利用烟气余热,采用烟气余热回收系统,即在空预器和电除尘器之间加入热管换热器,利用烟气余热对热管循环水进行加热,在轴封加热器出口引出一路凝结水通过板式换热器与热管循环水进行换热,经过板式换热器加热的凝结水与经过7、8号低压加热器加热的凝结水共同汇入6号低压加热器。通过实时数据系统采集烟气余热回收系统运行数据,进行相关运行性能的计算,不仅有效降低了锅炉排烟温度,而且提高了锅炉的经济性,还提高了机组的稳定性和安全性。     

无机陶瓷膜烟气余热回收特性实验研究

燃煤电站锅炉排放湿饱和烟气导致大量低温余热损失。无机陶瓷膜耐酸碱、具有较强的化学稳定性,是回收烟气低温余热的理想材料。以无机陶瓷膜为核心开展烟气余热回收实验,分析了锅炉尾部低温烟气特征参数;以316 L不锈钢为比较对象,探讨了无机陶瓷膜在提高热回收功率及复合传热系数等方面的强化作用。结果表明:烟气余热回收以水分的汽化潜热回收为主,占比约为90%;循环水作为冷却介质,烟气余热回收能力更强;与循环水相比,以空气作为冷却介质时,无机陶瓷膜烟气余热回收强化效果更加显著,强化系数高达9;增大烟气流量有助于提高热回收功率与复合传热系数;同时无机陶瓷膜还可以回收水质较高的冷凝水。本文研究结果可为无机陶瓷膜应用于烟气余热回收提供参考。     

天然气烟气余热高效回收技术研究进展

天然气燃烧后排烟温度较高,直接排放造成巨大的能源浪费,余热回收是提高能源利用率的重要手段。本文系统分析了间壁式换热、热管换热、喷淋+热泵换热和烟气梯级换热（“三塔”换热）4种天然气烟气余热回收技术,阐述了每种技术的应用路线和研究现状,定性对比分析了4种余热回收技术的优点和局限性,并在同一运行条件下对其余热回收能力及经济性进行了定量比较。结果表明,由于天然气烟气露点温度较高（50~57 ℃）,烟气绝大部分余热量以潜热形式存在,基于全热交换的烟气余热回收技术可以回收烟气露点温度以下的潜热,锅炉烟气余热回收能够提升供热能力9%以上,且具有良好的经济性。     

670t/h电站锅炉烟气余热回收工程应用及经济性分析

为解决某200MW火力发电厂锅炉排烟温度偏高的问题,采用新型卧式相变换热器技术对烟气余热进行回收利用。给出了卧式相变换热器烟气余热回收技术方案以及设计时需要注意的细节问题。工程实施后,对机组和卧式相变换热器开展了性能验收试验,试验结果表明,该烟气余热回收系统投运后,锅炉排烟温度降低34℃,增加烟气阻力350Pa,降低标准煤耗近1.6g/(kW·h),年节约水量38170t     

燃煤电厂烟气冷凝除尘试验研究

通过在某300 MW燃煤机组湿法烟气脱硫(WFGD)系统的脱硫塔出口搭建烟气旁路,测试具有冷凝除尘作用的塑料型换热管束的传热系数、烟气侧阻力特性及除尘性能。结果表明:管束传热系数在350 W/(m^2·K)以上,烟气侧阻力随烟气流速增加而明显增大,除尘效率达到58.6%,出口粉尘质量浓度在4.5 mg/m^3左右;采用冷凝除尘技术不仅可以除尘,还能够回收烟气中的热量和水分。     

氟塑料有望替代换热器中金属材料

一场火电厂换热器材料革命正在悄然兴起。不少中国煤电企业开始在超低排放的细枝末节中找出路,试图摆脱燃煤行业”黑老粗”的刻板印象。换热系统用于火电厂的超低温省煤器系统、GGH、热转移系统等多种环保设备。在没有氟塑料之前,换热器系统基本采用金属材质的换热管,腐蚀后很快结垢,造成失去换热能力,结垢也使管间距变小,压降加大,导致锅炉负荷上不去,减排效果大打折扣。随着脱硫脱硝、近零排放的趋势逐渐显现,燃煤电厂在选择除尘设备的同时,都会加装低温省煤器,以达到更好的减排效果。氟塑料超低温省煤器系统可安装于脱硫之前的烟气管道上,其回收的热可用于加热凝结水、加热空预器进风和热网水。