直接接触式湿烟气余热回收热质传递数值研究

在Fluent软件中,基于欧拉-拉格朗日方法和自定义函数(UDF),构建了三维稳态模型,并在离散相模型(DPM)基础上,耦合欧拉壁膜模型(EWF)对冷凝室内湿烟气与喷淋液滴及周围壁面间的凝结传热进行数值模拟研究。研究结果表明,DPM与EWF耦合可以更精确地模拟湿烟气在冷凝室内的凝结换热;入口烟气流速越大,冷凝室高度越低,则出口烟气温度和出口烟气水蒸气体积分数越高,烟气换热效率越低,且变化幅度逐渐减缓;冷凝室高度越高,则壁面湿烟气凝结量越大,但随着入口烟气流速增大,冷凝室高度对凝结换热的影响逐渐减弱,换热效率提高幅度也明显减小。     

烟气冷凝换热过程分析

本文对烟气冷凝换热过程进行了分析 ,给出了换热壁面上珠状凝结分为三个阶段的理论模型 ,给出了三个阶段的数学描述。通过实验验证了该理论模型的实用性 ;对珠状凝结与膜状凝结进行了比较。     

不同入口流速下生物质锅炉尾部烟气凝结的数值研究

生物质燃料燃烧后所产生的烟气中含有大量的水蒸气, 在锅炉尾部添加冷凝换热器回收冷凝热可以有效提高系统热效率。选用的生物质燃料烟气中水蒸气的体积分数为27.9%, 基于Mixture模型并选用Lee模型作为冷凝传质模型对尾部烟气凝结的传热传质特性进行了数值模拟研究。假设流动为稳态, 湍流模型采用标准k－ε模型, 求解选用Simple算法, 研究了烟气侧不同入口流速下(1~4 m/s)温度场、流场及液态水体积分数的变化规律, 对翅片管换热器的表面传热系数及换热量进行了对比分析。计算结果表明, 随着入口流速的增加, 烟气出口温度逐渐升高, 壁面凝结速率不断增大, 而冷凝水量逐渐减少, 同时翅片管换热器的表面传热系数及换热量逐渐增加。     

烟气冷凝的环保分析

本文通过对烟气冷凝的分析，具体研究烟气冷凝对不同烟气组份的净化机理，并通过实验具体分析烟气冷凝对不同烟气组份的净化效果。烟气冷凝能够降低排烟中有害物质的浓度，减轻锅炉排烟对大气的污染，有利于环保。     

湿烟气冷凝换热研究

本文分析了天然气燃料及燃烧生成烟气特点,介绍了整体型冷凝锅炉,提出了新型烟气冷凝热能回收装置,通过理论分析与实验研究,得到烟气冷凝的特点,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,明显提高天然气锅炉热效率。     

冷凝式锅炉烟气冷凝净化的环保特性研究

对冷凝式锅炉烟气冷凝的影响因素进行了阐述,分析了烟气冷凝对排烟组分的净化作用及其净化效果,用实例说明了冷凝式锅炉的减排效果;引用大量实验数据,阐述了冷凝液的特性,根据污水排放标准,给出了3种冷凝水处理方案：稀释法、土壤吸收法和药剂处理法,分析了3种处理方法的应用场合及效果.     

冷凝式锅炉烟气冷凝净化的环保特性研究

对冷凝式锅炉烟气冷凝的影响因素进行了阐述,分析了烟气冷凝对排烟组分的净化作用及其净化效果,用实例说明了冷凝式锅炉的减排效果;引用大量实验数据,阐述了冷凝液的特性,根据污水排放标准,给出了3种冷凝水处理方案:稀释法、土壤吸收法和药剂处理法,分析了3种处理方法的应用场合及效果.     

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.     

冷凝式供热锅炉的节能及环保特性

从燃料的燃烧反应机理出发,分析计算了冷凝式锅炉用于供热时的节能情况,当回收50％的烟气中水蒸汽冷凝潜热时,对于面积为250m^2的别墅,1个采暖季能节约186.3m^3天然气,节省521．64元燃气费．冷凝式锅炉除节能外,还能大大减少锅炉烟气中有害物的排放量,在水蒸汽冷凝率为52．6％的情况下,烟气中高达99％的SOx被冷凝水吸收,93％的烟尘被洗涤下来,50．9％的NOx58．4％的CO被除去．     

直接空冷凝汽器扁平管含不凝结气体的凝结换热

为深入了解直接空冷火电机组凝汽器的冬季运行特性,针对含有不凝结气体的扁平管内蒸汽顺流凝结传热过程,考虑了汽液两相流动的相界面剪切应力、相界面表面张力,以及相界面的扩散传质,建立了物理数学模型。改变扁平管出口不凝结气体的浓度、改变冷却能力,通过对数学模型的数值求解,得到冬季运行不同工况条件下,凝结温度和液膜厚度的空间分布。研究结果表明:在凝结过程的末端,出口不凝结气体含量对蒸汽冷凝温度的降低有显著的影响;可将出口不凝结气体含量作为直接空冷凝汽器提高防冻能力的重要控制变量。研究结果为直接空冷火电机组凝汽器防冻问题的解决提供了理论参考。     

冷凝热分级利用对再生过程的影响

本文研究了一种基于溶液除湿,冷凝热分级利用的热湿独立处理空调系统,搭建了冷凝热分级利用逆流型再生过程试验台,并建立逆流型再生器的NTU-Le模型,开展了空气进口温度、溶液进口温度、冷凝热一次利用率及冷凝热分配比对再生过程性能影响的研究. 数值模拟结果表明在冷凝总热量相同的情况下,随着冷凝热一次利用率的增加,再生过程的再生量和再生热效率都不断升高. 在冷凝热一次利用率φ从0增加至1的过程中,随着冷凝总热量的增加,再生量和再生热效率的增幅不断增加. 冷凝热加热空气的热量Q_a相同,改变冷凝热加热溶液的热量Q_s时,再生量与再生热效率均随冷凝热分配比的升高而不断上升,但是如果溶液温度过高对于溶液的再生过程是不利的. 因此选择合适的溶液再生温度来达到较好的再生效果.     

气动充放气系统中的水蒸汽凝结现象及其影响因素

有随着气动技术向高速化和小型化的发展,气动系统的结露问题也随之出现,严重影响气动系统的性能。由于结露产生的机理较复杂,影响的因素较多,因此以往的研究权局限于有限的实验研究,本文利用均凝结理论,以气动系统中典型的充放气系统为研究对象。     

Condensation heat transfer characteristics of vapor flow in vertical small-diameter tube with variable wall temperature

To explore the condensation characteristics of vapor flow inside vertical small-diameter tubes, the classical Nusselt theory is revised and an analytical model with variable tube wall temperature is established by considering the effect of surface tension exerted by condensate film bending as well as the effect of shear stress on vapor-liquid interface. The effects of various factors including tube wall temperature and gravity on flow condensation in small-diameter tubes are analyzed theoretically to show the heat transfer characteristics. Comparison with the experimental data indicates that the proposed analytical model is fit to reveal the fundamental characteristics of flow condensation heat transfer in vertical small-diameter tube.     

光伏供电油气回收中直流无刷压缩机控制实现及性能分析

所开发的油气回收系统样机采用了＂冷凝＋吸附＂的油气回收方式。冷凝段制冷压缩机装配了直流无刷电机。整个系统依靠太阳能光伏直流供电。介绍了压缩机的供电系统,阐述了实现冷凝段直流无刷压缩机电机的反电动势检测、位置切换和软启动的原理和方法。通过监测直流无刷压缩机启动、运行的过程,总结并分析了压缩机在太阳能光伏直流供电状态下性能参数的变化规律,得到了压缩机制冷量、输入功率以及COP随冷凝蒸发温度的变化曲线,得出了在实验工况下样机COP值最高达4.51和相对于交流供电节能20%的结论。     

Influences of friction drag on spontaneous condensation in water vapor supersonic flows

A mathematical model was developed to investigate the water vapor spontaneous condensation under supersonic flow conditions. A numerical simulation was performed for the water vapor condensable supersonic flows through Laval nozzles under different flow friction conditions. The comparison between numerical and experimental results shows that the model is accurate enough to investigate the supersonic spontaneous condensation flow of water vapor inside Laval nozzles. The influences of flow friction drag on supersonic spontaneous condensation flow of water vapor inside Laval nozzles were investigated. It was found that the flow friction has a direct effect on the spontaneous condensation process and therefore it is important for an accurate friction prediction in designing this kind of Laval nozzles. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50676002), the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (Grant No. 20040005008) and the Beijing Best Innovation Person Selecting Project (2006)     

分离式热管换热器与低压省煤器的性能分析

根据火电厂热系统节能理论,对低压省煤器(low pressure economizer, LPE)系统利用电站锅炉排烟余热加热凝结水进行了节能定量分析,同时分析了分离式热管换热器的工作原理与传热机理。结合某320 MW凝汽机组参数,应用等效焓降法,对分离式热管换热器与低压省煤器进行了经济性与可靠性分析比较。结果表明,分离式热管换热器具有等壁温防低温腐蚀的优点,但结构布置的特点导致其更易积灰。分离式热管换热器加热的凝结水温度受热管工质饱和温度的限制,排挤抽汽的能级低,回收相同的烟气热量,低压省煤器的节能量约为相同换热面积分离式热管换热器的2倍。