城市污水的层流换热特性理论

为有效利用城市污水热能,以污水源热泵系统中的流动工质——城市污水为研究对象,通过理论分析的方法,对其层流状态下的换热特性进行理论推导和实验验证.结果表明:污水作为热泵的冷热源,有良好的换热特性,推导得出的换热准则关联式h=4.53λ/D,为污水源热泵系统设计提供依据,同时为应用污水余热技术提供理论基础.     

波纹管强化换热的计算机理及实验

针对波纹管的强化传热特性,采用理论程序分析与实验研究相结合的方法优化工程设计,提出了浸入式波纹管污水换热器的设计计算方法,并实测了利用该换热器的城市污水热能回收与利用系统的运行参数。测试结果显示:采用该计算程序设计的污水换热器的换热量完全满足建筑物的负荷要求。同时,与其他非金属污水换热器(铝塑管污水换热器、PP-R管污水换热器)的换热效果进行了对比实验,为浸入式污水换热器的优化设计和工程应用提供理论依据和技术参数。     

日本城市污水热能回收利用的发展现状

由于热容大，污水及其处理后的水可以成为城区的一个热源，因此，人们非常希望在污水系统规划中回收和再利用这些热能．本对污水中热能的特征、再利用的规划及日本的实施经验进行了介绍与分析，同时，还介绍了东京市区对热能全面再利用的供热与制冷工程，以及札幌市的融雪工程。     

600 MW亚临界空冷机组乏汽余热回收供热改造研究

基于吸收式换热的热电联产集中供热技术,在实施汽轮机打孔抽汽采暖供热基础上,对600MW亚临界空冷机组乏汽余热回收供热改造技术方案进行了探讨.通过对设备布置、系统参数及运行效果的分析,验证了改造技术方案提高了机组乏汽的回收效果,降低了锅炉供热的燃煤量,解决了煤、灰的运输储备问题,改善了对环境的污染,具有良好的经济效益.     

600MW亚临界空冷机组乏汽余热回收供热改造研究

基于吸收式换热的热电联产集中供热技术,在实施汽轮机打孔抽汽采暖供热基础上,对600 MW亚临界空冷机组乏汽余热回收供热改造技术方案进行了探讨。通过对设备布置、系统参数及运行效果的分析,验证了改造技术方案提高了机组乏汽的回收效果,降低了锅炉供热的燃煤量,解决了煤、灰的运输储备问题,改善了对环境的污染,具有良好的经济效益。     

换热设备的(火用)分析

化工生产中普遍存在换热问题,即需将系统中的某些物流加热或冷却,使之达到所要求的温度,因此,换热设备在化工过程中有着重要的地位。换热过程过程的强化一直是化工领域研究的重点问题之一,为了提高换热设备的换热效率,各种新型、强化的技术和设备不断被开发和应用。同时,随着能源危机的日益加剧,人们对换热设备的节能问题日益加以重视,并将热能的经济合理利用做为换热器和换热器网络设计的目标函数的重要组成部分,而该部分的研究皆是从换热设备的(火用)分析而展开。     

日本城市污水热能利用系统运行状况分析

本文在调查和分析了日本东京两种具有代表性的污水热能回收利用系统的基础上,对涉及其运行状况的技术参数及相互关系进行了若干理论探讨。     

基于污水源热泵的大型集中洗浴废水余热利用研究

利用污水源热泵来回收洗浴废水的部分热量是一种较好的余热回收利用方式。首先通过对洗浴废水的水质分析,得出了带过滤器的直接式循环热泵利用方式的可行性;并且对热水锅炉加污水源热泵回收余热的供热方式进行了热力学分析,给出了该系统的能量利用的合理性;最后,根据北京某高校集中式洗浴废水余热回收改造项目,通过对综合系统中一些关键因素的热经济性分析,提出了该系统最优的负荷匹配关系以及系统应用规模。     

烟气冷凝热能回收利用装置烟气流动方式优化研究

烟气冷凝热能回收利用装置中烟气的分布与流动对换热起着重要作用,为优化烟气冷凝热能回收利用装置,保证烟气能够在装置中分布均匀、充分换热,分别设计两种烟气流动方式,采用CFD软件Fluent模拟了烟气冷凝热能回收利用装置中的流场及温度场,并将其分别应用于实际工程进行现场实测.结果表明,采用渐变断面设计的烟气流动方式,烟气在换热面上分布更均匀,更有利于强化换热,阻力更小,节能率比采用等高断面最大可提高3.25%,可有效降低和消除噪音.     

分布式热泵调峰型热电联产烟气余热回收系统评价

为尽可能地提高燃气供热能力,分布式热泵调峰技术在热力站处二次网侧采用热泵进行供热调峰,同时利用热泵原理降低一次网回水温度,为热源处低温余热回收创造有利条件,进而提高系统供热效率.为了评价分布式热泵调峰技术在集中供热系统中的可行性和应用效果,以一套二拖一大型9F级燃气蒸汽联合循环背压供热机组为例,对分布式热泵调峰型燃气热电联产烟气余热回收供热系统和常规燃气锅炉调峰供热系统在设计工况及运行工况下进行比较.在系统输入燃气量不变的前提下,新系统较低的回水温度有利于回收更多的烟气余热,在提高系统供热能力、降低供热能耗方面具有优势.节能性和经济性分析表明,该系统供热能耗降低6%,动态增量投资回收期为3.1 a,可实现良好的节能、环保和经济效益.     

城市污水热能资源化的基础研究

作为城市污水热能资源化的基础研究,根据理论分析方法,对有效利用城市污水所赋存的热能时,其节能效果和对减轻大气污染的作用进行了若干分析和探讨.分别计算了流量为1 m3/s时城市污水赋存的热量,以及采暖面积为1万m2时所需的城市污水及赋存的热量,与空调、锅炉相比产生相同热量时的一次能和二次能的消减量,以及相应条件下的污染物年间(采暖期)消减量等.     

城市污水的流动特性理论研究

为了能使城市污水在污水源热泵方向进一步推广应用,以原生污水源热泵系统中的流动工质——城市污水为研究对象,采用理论推导与实验相结合的方法对城市污水在圆管中层流和紊流的流动特性进行分析与研究.结果表明:城市污水在流变性上体现为剪切稀化流体特性,可以通过临界广义雷诺数判别流态.在此基础上,通过理论推导得到了层流和紊流状态下的压降计算公式,并且通过阻力特性实验进行了验证.研究结果对原生污水源热泵系统中水泵的选择有一定的指导意义.     

污水源热泵系统节能和环保性能分析

开发新能源和节能是寻求能源出路的两大途径,通过介绍污水源热泵空调系统的工作原理,对其节能和环保性能进行分析与计算．若利用城市污水蕴含的大量热C冷）能,向建筑物供热和制冷,节约了煤炭和电能等高品位能源;减少了城市废热及COx,N0x,SOx,粉尘等污染物的排放,具有显著的节能和环保效果．     

燃气锅炉烟气余热深度回收

随着能源消费结构和能源政策的改变,天然气这种清洁能源将被广泛的开发和应用.针对低温烟气利用率低的问题.以热力学为指导,通过利用高效的传热技术,对低位烟气余热进行深度回收及冷凝液处理.应用于水蒸气含量高的燃气设备的烟气余热回收,在回收显热的同时还回收其潜热.高效的传热技术是烟气余热与介质换热过程中最为核心的技术问题,对其进行分析探讨,为中国节能减排的发展提供新的契机.     

城市污水固态成分相关概念与参数测定

为了表征城市原生污水中固体杂物的成分和浓度,为污水热能利用过程中的防堵塞关键技术提供基础数据,定义了污杂物分级浓度、性质和形状分类等概念,并采用分级筛分法分别测定了两个典型污水渠内污水杂物的浓度数据.实验结果表明:城市原生污水中污杂物的总浓度在2.63~3.44 kg/m3之间,其中>4 mm的污杂物总浓度在1.03~1.13 kg/m3之间,对换热器容易造成堵塞的柔性丝条状杂物普遍集中在>4 mm的污杂物内,污水中小尺寸污杂物占大部分.因此对于污水换热器应当隔除>4 mm的污杂物而避免堵塞,同时对于大量小尺度杂物应做好防除垢工作.     

低温地表水管内层流凝固过程的冰层增长规律

为深入挖掘地表水等环境友好型可再生能源,解决常规地表水热泵在寒冷地区应用的经济与技术难点,提出采集地表水凝固热的热泵系统的构想,为此,须掌握关键设备凝固热采集装置的管内冻结变化规律.采用近似方法分析冬季低温地表水的常壁温下管内层流流动水的冻结问题,模拟不同工况下水流的冻结特性及冰层增长的规律.分析表明:在Stefan数较小的情况下,显热影响可以忽略,可采用准稳态方法对管内水的凝固作近似分析,且该问题的控制参数仅为水和冰层表面对流换热参数.结冰初期某一参变量变化对冰层厚度的增长规律影响不明显,而随时间的增长影响逐渐加大.所得近似结果对凝固热采集装置的设计有重要指导作用,进而可使该技术拓宽到城市污水源热泵污水供水量不足的情形.     

污水热利用的供需侧负荷动态匹配

对重庆某三级污水管网的流量动态特性、温度动态特性进行了分析,对某商场建筑的全年负荷进行了模拟。在此基础上,比较了商场建筑日峰值排热量与污水平均载热量的相对大小,找出最不利流量及其与建筑需求侧的差额。为了充分、合理的利用城市污水冷热资源,探索在污水流量不利工况下城市污水与城市建筑负荷之间的供需匹配方法,采用复合式系统弥补全年污水最不利流量时段污水平均载热量与建筑负荷的差值,并针对复合式系统提出了负荷分担原则及控制策略。     

污水源热泵渠温受地温作用下的温变模型

为更广泛地应用原生污水源热泵技术,有必要对干渠污水与土壤的耦合特性进行深入研究和分析.调查并分析干渠散热时的物理模型与边界条件,基于虚拟热源镜像法,引入并假定土壤地温及其简化条件.理论解析干渠周边土壤温度场及干渠沿程温度函数,为适于工程应用,对渠程温变模型作近似处理与示例.研究表明:干渠散热时的物理模型与边界条件复杂,难以得到精确解.可理论解析近似得到干渠与土壤传热耦合模型,温度场是以同等埋深的土壤地温为渐近线的曲面,而渠温则终将趋于埋深处的地温,由两个特征常数决定.简化的模型适宜工程应用,符合物理机理.