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。     

电站空冷技术

随着对水资源日益匮乏,以及对直流和蒸发冷却方式引起的环境问题的持续关注,电站空冷技术获得了快速发展.无论直接还是间接空冷系统,翅片管束换热器都是构成空冷系统的主要设备.翅片管束结构形式不同导致的流动传热性能差异是造成空冷系统热力性能优劣的主要因素.现有直接空冷系统采用机械通风强迫对流方式实现冷却空气和汽轮机排汽的热量交换,因此轴流风机气动特性和由数十台风机集群运行产生的集群效应将会显著影响直接空冷系统热力性能.电站间冷系统一般采用自然通风冷却塔,通过冷却塔内外空气密度差产生的浮升力驱动环境空气流经空冷散热器实现热量交换.冷却塔结构形式,以及空冷散热器在冷却塔内外的布局方式是决定间冷系统热力性能的关键因素.由于直接或间接以环境空气作为电站冷端的冷却介质,因此自然环境条件成为影响电站空冷系统运行性能的主要原因之一.本文将对国内外电站空冷技术的研究动态和最新进展进行综述和评论,并预测电站空冷技术的未来发展趋势和应用前景.     

集成相变储热材料的光伏/热复合系统性能分析

将相变材料(phase change material,PCM)与光伏/热(photovoltaic/thermal,PV/T)模块集成,可通过提高冷却能力改善光伏面板的发电效率,同时利用PCM存储热能并合理利用。在2种集成相变储热材料的PV/T模块设计基础上,采用数值模拟方法进行性能分析,并与传统PV/T装置进行比较。从能量和(火用)2方面对集成系统的整体性能进行分析,并研究冷却工质流量的影响。结果表明,将相变储热材料与PV/T模块集成可显著提高系统的整体性能。其中集成2种相变储热材料的PV/T系统的日总能量效率和总(火用)效率最高,分别为67.65%和12.86%,每日可提供的能量最高可达3 603.2 W·h/m²。随着冷却工质体积流量的增加,总能量效率略有提高,但总(火用)效率显著下降。     

相变储热技术研究进展

相变储热技术是储能技术的主要方向之一,在太阳能、风能发电、工业余热回收利用、分布式能源系统等领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于相变储热技术的研究成果,对相变材料进行分类并对其性质、优缺点、适用范围等进行了详细介绍。本文针对相变材料在实际使用中存在的泄漏、腐蚀、过冷、传热性能差等缺陷,重点介绍了复合相变储热技术及传热性能强化技术。指出当前相变储热技术存在的不足并对相变储热技术的未来发展方向进行了展望,可靠的复合相变技术、高效的传热强化技术、提高储热材料高温及循环稳定性等方面应是未来的主要研究方向。该综述研究对相变储热技术的进一步研究和开发具有重要参考价值。     

1000MW直接空冷机组汽泵冷凝采用蒸发式冷凝器的探讨

在分析蒸发式冷凝器工作原理的基础上,对1 000MW超超临界直接空冷机组汽动给水泵小汽轮机冷凝采用蒸发式冷凝器的可行性进行了系统分析,对分别采用蒸发式冷凝器和带湿冷塔的湿式循环冷却系统的用水特性及经济性进行了对比,并介绍了蒸发式冷凝器在国外火电厂的应用情况.研究表明,蒸发式冷凝器与带湿冷塔的湿式循环冷却系统相比,具有节能、节水、运行费用低和投资少等诸多优点,特别适合于强调节能和节水的空冷式发电机组汽泵的冷凝,在我国推广这项技术十分必要.该文为蒸发式冷凝器在国内火电厂中的应用推广提供参考.     

氨法捕碳技术再生过程无机添加剂效应研究进展

近年来,二氧化碳等温室气体的过量排放已成为全球气候变化的主要原因,为达到“碳达峰、碳中和”的目标,中国积极参与国际社会碳减排行动,主动顺应全球绿色低碳发展潮流。由于中国正处于新旧能源结构交替的过渡期,二氧化碳重要来源是以化石燃料燃烧为主的火电厂排放的烟气,因此减少烟气排放并进行二氧化碳捕集仍是碳减排的关键。碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,CCS）技术中的氨法碳捕集技术具有众多优点,成为目前研究热点之一。通过类比氨法脱碳过程中添加剂对氨逃逸与二氧化碳脱除效果的影响,重点分析了无机添加剂对富液解吸的影响,对国内外的研究进展进行了综述,对该技术未来发展方向进行了展望,包括再生机理、再生能耗、氨逸出、添加剂与吸收剂的循环利用与过渡金属氧化物的尝试等。     

脱硫废水烟气喷射蒸发流动特性实验研究

确保喷雾液滴在接触烟道壁面前完全蒸发,是保障电站脱硫废水在锅炉尾部烟道内蒸发处理安全运行的关键。喷雾液滴的破碎、聚并等动力学行为,以及液滴群的粒径分布和速度等因素的影响机制,是喷雾蒸发的主要特性。设计搭建了热态风洞实验台,利用激光粒度分析仪和粒子图像测速仪（particle image velocimeter,PIV）,在不同的引射空气压力、喷嘴水流量,以及风速、加热空气温度等条件下,对喷雾液滴群的粒径变化和速度变化进行了测量和分析。实验结果表明：以大液滴形态离开喷嘴的射流在引射气流的携带作用下,因破碎而形成小液滴,而后液滴间聚并效果会显现出来。液滴初始粒径仅与引射气体压力和水流量有关;风速的提高一定程度上会促进液滴间的聚并。提高高压气体压力、温度、风速以及减小水流量均有助于提高液滴群速度,其中提高风速对液滴群的增速效果最为明显。研究结果为喷雾的数值模拟及工程应用改进方向提供了参考。     

水泵水轮机旋转失速现象综述

旋转失速是水泵水轮机等旋转流体机械内部流动中普遍存在的不稳定现象。本文综述了水泵水轮机在水轮机工况运行过程中的旋转失速现象的主要特征及其传播特性。一方面,本文详细介绍了水泵水轮机旋转失速的基本概念、产生条件、形成机理以及失速团的传播和发展。另一方面,本文综述了识别旋转失速的常用方法,包括压力脉动时域和频域信号分析、气泡与线簇可视化实验等。为了进一步探究旋转失速对机组稳定性的影响,文章最后提出了两个在旋转失速研究中值得关注的问题。     

空气压缩系统深度节能技术

空气压缩系统一直以来都是传统工业必不可少的重要系统之一,作为企业的能耗大户,其从生产、输送到应用三大环节进行节能具有重要的现实意义。文中以空气压缩系统的实际工作流程为切入点,分析了压缩空气从生产、运输到使用的各个环节的主要能耗所在,并针对这3个环节的能源损失提出一系列改进措施,同时对节能方法进行了分析比较。分析表明,对空气压缩系统进行深度节能改造是需要各个环节相配合的复杂工作,在传统的节能措施的基础上辅以新型的变频技术、空压站智能监控系统及余热回收技术等会从整体上更大程度地降低系统能耗。可为工厂企业的空气压缩系统节能改造提供参考。     

仿蜂巢微通道分叉结构的甲醇重整制氢

针对甲醇蒸汽的微通道重整催化反应过程,建立了三维稳态多组分传输反应模型;利用数值模拟分析,分别研究了平行阵列微通道和仿蜂巢分叉微通道在Zn_Cr/CeO₂/ZrO₂催化剂下的反应情况。通过双速率模型考察这两种流道中操作条件对甲醇蒸汽重整制氢输运规律的影响,发现这两种微通道反应器均可促进甲醇转化率和氢气产率的提高。与常规平行微通道的比较发现,仿蜂巢分叉微通道内反应气流动所需的泵功较小;在相同的加热面积下所能吸收的热量更大,而且更有利于反应器内温度的均匀分布,从而提高甲醇的转化率、减小出口CO的含量。研究结果表明,仿蜂巢分叉微通道结构具有较好的重整制氢综合性能,并可改善氢气产出的品质。