椭圆管H型翅片的翅片效率计算

H型翅片管广泛应用于大型电站锅炉省煤器。根据椭圆管H型翅片的结构和传热特点,推导并提出了分别基于等效圆管环形翅片、等效矩形翅片的3套椭圆管H型翅片的翅片效率计算方法;结合模化试验结果,比较、分析了不同计算方法的差异以及H型翅片结构(翅片开缝宽度与翅片宽度之比s/w)对此差异的影响。结果表明:基于等效圆管环形翅片的计算方法更为合理,且受s/w的影响较小。研究成果可为H型翅片椭圆管束的试验研究和工程实际应用提供参考。     

H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的实验研究

对H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性进行了模化实验研究,得到了H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性变化规律,分析了横向管间距s_1与纵向管间距s_2对H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的影响。研究表明:在研究范围内,随着s_1的增大,管外侧传热性能变差、阻力减小;随着s_2的增大,管外侧传热性能明显变差,阻力明显减小;且纵向管间距s_2对传热与阻力性能的影响比横向管间距s_1更明显。     

H形翅片管束传热和阻力特性的试验与数值模拟

根据大型电站锅炉省煤器的运行工况,对单H形和双H形翅片管束气侧的传热与阻力特性进行了模化试验研究,并利用Fluent软件对H形翅片管束的流场和温度场进行了数值模拟,得到单H形和双H形翅片管束的传热与阻力特性变化规律.结果表明:H形翅片管束的传热和阻力特性与气体的Re有关,随着气体Re的增大,气侧Nu不断增大,传热性能提高,而Eu则逐渐减小,并趋于定值;在相同Re下,单H形翅片管束气侧Nu大于双H形翅片管束气侧Nu,而气侧Eu则小于双H形翅片管束气侧Eu;数值计算结果与试验结果误差较小,采用数值计算方法能比较准确地分析H形翅片管束的流动与传热特性.     

圆形基管位置对于H型椭圆管翅片管束传热和流动特性影响

基于FLUENT软件,采用RNG k-ε湍流模型对H型椭圆翅片管束的传热与流动进行数值模拟,分析圆形基管位置对H型椭圆翅片管束的传热和流动的影响。结果表明:圆形基管位置往后移,翅片管束Nu减小,圆形基管处于第一排时,管束传热明显优于后三排位置,其Nu相较于第四排B4型翅片管束的Nu高16%,全椭圆基管A型翅片管束的Nu高15%。圆形基管位置后移,翅片管束f越小,但差别较小。在综合热力性能方面,圆形基管处于第一排时,管束表现最优。     

基于重力热管的烟气余热利用低低温电除尘系统

燃煤电厂通常采用传统低低温电除尘系统进行节能减排,但存在因低温省煤器换热管磨损导致的严重泄漏问题,危害整个低低温电除尘系统的安全运行.某660MW燃煤电厂因上述问题,停运了低温省煤器,造成锅炉热损失、排烟体积流量增大,加大了除尘器的负担,同时除尘效率大大降低.基于此,本文对烟气余热利用重力热管低低温电除尘系统开展研究,对传统低低温电除尘系统进行升级,有效解决了原有低温省煤器泄漏问题,性能满足要求,提高了电除尘器除尘效率、稳定性及安全性,为燃煤发电机组低低温电除尘系统改进和大规模推广应用提供了借鉴.     

电站锅炉强化传热管沾污特性试验研究

沾污特性是锅炉设计计算中的重要参数,通过在电站燃煤锅炉烟道中搭建实验台,进行了螺旋翅片管束沾污特性的热态试验,得出了不同横、纵向相对节距的螺旋翅片管束的沾污系数及热有效系数与烟速的拟合关联式.试验结果表明,螺旋翅片管束沾污系数值比<锅炉机组热力计算标准方法>中的取值小一数量级,其结果可应用于锅炉的受热面设计及运行分析.     

基于燃煤电厂现行低低温省煤器的优化改造技术

在烟道内加装低低温省煤器,可以通过低低温省煤器回收烟气余热的方法达到降低排烟温度的目的,可以提高机组热效率,节约煤耗。由于电厂实际燃用煤质变化较大,低低温省煤器在热交换中存在磨损、积灰、堵灰等问题,导致换热效率低,增加了换热管的腐蚀几率,本文采用耐腐蚀的材料ND钢制作省煤器主体、翅片设计为H型、烟道内进行全部直管布置等手段进行材料、结构、布置方式等方面的优化,可大幅降低机组煤耗、延长省煤器使用寿命、提高空气预热器的换热效率。     

H型鳍片管性能优化的数值研究

基于Fluent平台,利用Realizable k-ε湍流模型对H型鳍片管的传热特性、阻力特性和综合性能进行了数值研究.结果表明:当烟气流速越高、翅片高度越小、翅片节距越小、管束横向节距越大、管束纵向节距越大时,H型鳍片管的传热系数越大;当烟气流速越高、翅片高度越大、翅片节距越小、管束横向节距越小、管束纵向节距越大时,H型鳍片管的流动阻力越大;当相对翅片高度为h/d=2.105、翅片节距越小、管束横向相对节距为s1/d=2.237、管束纵向节距越小时,H型鳍片管的综合性能最好.     

燃煤机组低低温省煤器系统研究及应用效果分析

为解决燃煤锅炉排烟温度偏高的问题,设计了低低温省煤器热力系统,将锅炉排烟温度降低至合理范围,并对烟气热量进行回收利用。给出了低低温省煤器热力系统技术方案,对系统投运效果进行了测试。结果表明:所提方法有效解决了锅炉排烟温度偏高问题;在120 MW负荷下,排烟温度从156℃降低至99℃左右,机组热经济性相对提高2.16%,经济效益显著。降低低低温省煤器入口水温以及提高低低温省煤器凝结水流量,均可强化传热效果,提高烟气余热回收效益。     

螺旋翅片管式余热锅炉烟气阻力计算方法比较

本文对某蒸汽燃气联合循环电站余热锅炉烟气阻力计算值低于运行值的原因进行了分析,发现苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》中圆形翅片管束阻力计算公式不适于计算螺旋翅片管束的烟气阻力;通过对曹家甡公式、Weierman公式、何法江公式和茹卡乌斯卡斯公式与原苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》公式计算比较发现,用曹家甡公式计算错列布置的螺旋翅片管束烟气阻力较为准确,当纵向排数较少时,用苏联《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》中公式计算顺列布置的螺旋翅片管束烟气阻力有较高精度。     

不同纵向涡发生器流动传热的数值模拟

利用三维数值模拟的方法对带有3种异形纵向涡发生器的H型翅片椭圆管换热器的空气侧流动传热特性进行研究。基于H型翅片椭圆管束,讨论了在不同雷诺数下,纵向涡发生器的摆放位置、摆放攻角和形状对空气侧流动传热的影响。研究表明:纵向涡发生器能够将高能量的流体引向流速较低的壁面区域,使冷热流体之间的混合加剧,增强流体的湍流动能,进而达到强化传热的效果;与无纵向涡发生器的管束相比,带纵向涡发生器管束的传热效果有明显的提高;当纵向涡发生器后置时,换热器的传热效果最优;在雷诺数相同,攻角为30°时,流体的传热性能和阻力特性均达到最优;相同攻角摆放时,椭圆角矩形发生器的传热性能和阻力因子均优于其他两种形式的发生器。研究结果为烟气余热回收系统换热器传热性能强化提供理论依据。     

翅片管冷凝器的实验研究

在风洞实验台上，对椭圆矩形翅片管束和圆管圆形翅片管束进行了对比性实验，归纳出了换热与阻力的无因次经验公式，对于管内蒸汽冷凝、管外空气横掠管束的工况，椭圆矩形翅片管具有较优的换热与阻力性能。最后，讨论了一些有关椭圆矩形翅片管冷凝器的优化问题     

超超临界火电机组低低温省煤器的优化改造

针对超超临界火电机组锅炉低低温省煤器在原设计、安装、维护、运行存在的问题及其导致的受热面腐蚀、磨损等问题进行分析,对原低低温省煤器边界参数的选取、管板密封结构、烟气流场、吹灰系统等进行了优化。改造投运后设备运行优良,本文可为同类型机组低低温省煤器的优化改造提供参考。     

低低温省煤器在超超临界660MW机组中的应用分析

排烟温度的高低直接决定燃煤机组的锅炉效率,可靠地降低排烟温度能够有效提升机组经济性。在锅炉尾部烟道加装低低温省煤器利用烟气余热加热凝结水,可以有效地降低排烟温度。以某超超临界机组为例,通过现场测量实验数据进行热力计算,深入分析低低温省煤器在超超临界机组节能运行效果。结果表明:投入低低温省煤器,机组热耗平均降低39.90k J/kWh,厂用电率平均降低0.12%,供电煤耗平均降低1.92g/kWh,节能效果显著,为同类机组烟气余热利用提供了参考。     

新型翅片管束提高自然通风直接空冷系统效率

自然通风直接空冷系统凝汽器单元"Λ"型布局和传统翅片结构使得冷却空气流过翅片管束时发生严重转向,从而显著影响空冷凝汽器的流动传热性能。提出了一种新型翅片管束,其翅片通道与基管椭圆长轴方向呈一定夹角,使翅片通道方向与塔浮升力方向平行。通过CFD数值模拟和实验验证,获得了采用新型倾斜翅片管束的自然通风空冷凝汽器的空气流场和温度场,计算得到了不同环境风速下空冷凝汽器总换热量的变化规律,并与现有翅片管束的空冷凝汽器性能进行了对比。研究结果表明,采用倾斜翅片空冷凝汽器可以显著改善自然通风直接空冷系统热力性能,降低机组背压,提高空冷机组运行的经济性。     

螺旋翅片管束在余热锅炉中应用分析

在分析余热锅炉受热面传热特点的基础上，指出螺旋翅片管束在余热锅炉中应用的重要性。根据螺旋翅片管束的特点及其在常规电站锅炉中的应用情况，指出了螺旋翅片管束在余热锅炉中应用需解决的问题。     

低低温省煤器技术及其节能量计算

低低温省煤器又称烟气换热器,安装在空预器与电除尘器之间,用于降低排烟损失提高锅炉运行效率的节能装置。装载低低温省煤器,使烟气进入电除尘器的运行温度由常温状态(120～160℃)下降到低温状态(90～110℃),由于排烟温度的降低,加热部分凝结水,从而节省低压加热器抽汽,增加汽轮机做功,节省煤耗。文中针对低低温省煤器技术原理、节能效果及应用进行探讨,并通过理论计算、性能试验和实际运行数据对比分析增设低低温省煤器产生的节能量。     

超低排放燃煤电厂低低温电除尘器协同脱汞研究

通过调整某660 MW超低排放燃煤电厂低低温省煤器烟气温度,测试了煤中汞质量分数和电除尘器出入口烟气中各形态汞的质量浓度,分析了不同烟气温度下汞形态的变化特征。结果表明:低低温省煤器烟气温度会影响汞的形态分布,烟气温度降低时Hg~0向Hg~(2+)或Hg_p转变;低低温电除尘对Hg~0和Hg~(2+)具有协同脱除作用;低低温省煤器出口烟气温度为90℃时,低低温电除尘器入口Hg~(2+)和Hg_p的质量分数最高,低低温电除尘器总汞脱除率为84.4%,出口烟气中Hg~0和Hg~(2+)的质量浓度最低,此工况下低低温电除尘器对汞的协同脱除效果最佳;低低温省煤器停运时,低低温电除尘器出口烟气Hg~0和Hg~(2+)的质量浓度高于其他工况。     

矩形钢翅片椭圆管簇的试验研究

本文着重阐述了电站凝汽器空冷系统的空冷式换热器所用的矩形钢翅片椭圆管簇小样的试验研究。通过对小样放热及阻力的试验，得出不同迎面风速下的放热性能及空气侧阻力性能的关系。     

考虑多因素两级低温省煤器经济性能分析

针对目前低低温省煤器性能以发电煤耗率考核指标,本文认为投运、切除低低温省煤器后,系统阻力变化对其相关设备经济性都有所影响。应考虑更多因素对火电厂低低温省煤器投运、切除情况进行经济性能评价,如送风机、引风机运行耗功,除尘、脱硫电耗,凝泵及强制循环泵耗功等。并以某320MW两级低低温省煤器+暖风器的广义回热系统为例,结合热力试验,对目前性能考核指标以发电煤耗率进行完善,分析结果表明:考核指标应以机组供电煤耗率更为科学。