烧结旋冷机余热梯级发电技术研究

余热发电技术是工业余热最佳的科学转换方案和节能减排方式。该文基于烧结矿显热回收技术和场协同理论及分段回收梯级利用方法,研发了螺旋式冷却机、多进气余热锅炉装置和烧结旋冷机梯级发电新工艺系统。并以唐钢烧结环冷机余热回收系统设计参数为基础,对研发的新工艺与唐钢原工艺进行热经济性对比分析。计算表明,在工况II条件下,烧结旋冷机梯级发电新工艺余热资源回收率达82.06%,余热锅炉效率达56.5%,吨矿发电量达27.3kW h,分别比烧结环冷机余热发电原工艺提高了22.06个百分点、2.8个百分点和5.6kW h。研究表明,先进的换热设备和科学的工艺系统配置是提高烧结矿显热高效回收效率的关键所在。该文研究结果为中低品位余热高效回收装备及工艺的研发提供了思路及方案。     

交错蛇形短翅片对扁平管外传热的强化

在火电机组直接空冷凝汽器中采用空冷技术,可以有效降低富煤缺水地区火力发电对水资源的消耗。通过数值模拟的方法,对锯齿形短翅片应用于火电机组直接空冷凝汽器扁平管空气侧强化传热的可行性进行探讨。研究发现,,采用所提出的扁平管交错蛇形短翅片结构,与传统的连续蛇形翅片相比,在各种迎面风速条件下均能起到强化空气侧传热的效果。随着短翅片交错排数的增加,翅片变短,强化传热的效果更为明显。在n 5时,强化传热综合性能评价准则数(performance evaluation criteria,PEC)可达到1.05~1.09;但随着迎面风速的增加,流动阻力的增加变得更为显著,强化传热的效果受到抑制。利用实际数据对模型的有效性进行验证,并对计算域网格数进行校验,结果表明所得结论具有一定的可靠性。     

直接空冷扁平翅片管束散热性能的实验研究

扁平翅片管束是电站直接空冷系统的基本散热元件,研究其结构特点和流动换热特性,对于电站空冷系统的优化设计与高效运行具有重要意义。以直接空冷系统典型的连续蛇形翅片扁平管束为研究对象,通过实验研究不同的翅片间距对翅片间冷却空气的流动换热特性的影响,以及垂直进风和倾斜进风工况下,翅片散热性能的变化。结果表明,在相同的风速下,随着翅片间距的减小,翅片的换热系数增大,而阻力系数的变化相对复杂。实验条件下,翅片间距为56.8 mm时整体性能较优。翅片间距一定时,随着风速的增大,换热系数逐渐增大,阻力系数逐渐减小。但随着风速的增加,两者变化趋势渐缓。研究结果为扁平管连续翅片结构的进一步优化提供了基础数据。     

人字形板式换热器传热和阻力性能的测试

实验测试了特定人字形型号板式换热器的传热性能及阻力特性.工况的稳定是靠改变泵功和阀门的开度来调节,使热流体进口温度固定在80℃.通过改变热流体流量改变工况,用热平衡法和换热热阻分别计算了总传热系数,两种结果相对误差在一定范围内.利用Excel软件处理实验数据,获得热侧传热系数与流速的关系,热侧摩擦系数与雷诺数的关系,并拟合出它们之间的实验关联式.     

间接空冷机组空冷塔塔群内空气流动及传热性能研究

由于具有巨大的节水优势,间接空冷机组在我国富煤少水区域得到广泛应用。研究环境风对间接空冷系统的影响机理对指导电厂运行具有重要意义。以某电厂间接空冷机组为基础,构建水平布置散热器的空冷塔群物理和数学模型,通过数值模拟方法分析环境风对塔内空气流场及空冷散热器换热性能的影响。结果表明:环境风对空冷系统塔内空气流场影响较大,进而影响空冷散热器的散热性能。随着风速的增加,空冷塔的换热性能不断恶化。在临界风速时额定负荷下,下游空冷塔换热量比上游空冷塔减少2.5%。     

地热源非共沸工质有机朗肯循环发电性能分析

建立有机朗肯循环热力学模型和蒸发器传热模型;基于工质的实验经验状态方程,利用REFPROP 8.0软件获得非共沸工质物性;以获得最佳的凝汽器温度匹配为原则选择工质。采用种温度的地热能,在给定的蒸发器和凝汽器夹点温差下,分析了采用组分比例为0.64：0.36的R600a/R601非共沸工质的有机朗肯循环发电系统的特性,并与R601纯工质发电循环进行了比较。结果表明：以对外输出功为目标函数的利用地热的中低温有机朗肯循环发电系统中不宜加入回热器;对于蒸发器热源进出口温差较小的工况,如热源来自水蒸气凝结放热,采用混合工质的循环的性能不如纯工质的;有机朗肯循环采用混合工质时其最大对外输出功要高于纯工质的,且热源温度越低时,这种优势越明显。     

高温熔融盐基纳米流体的研究现状及进展

熔融盐是目前高温储热领域应用的重要蓄热材料。强化熔融盐的热导率和比热容可以提高系统效率和安全系数,减少储热材料用量,进而降低储热系统成本。向熔融盐中添加少量纳米颗粒形成熔盐基纳米流体可以显著提升熔盐基液的热导率和比热容,是近年来高温储热领域的研究热点。通过对相关文献进行梳理和分析,具体阐述熔盐基纳米流体的制备方法,从实验研究、数值模拟研究、理论研究等不同维度,重点介绍纳米颗粒对基液热物性的强化效果、强化机理、经验预测模型及对机理的验证情况等问题。此外,简述纳米颗粒对基液黏度影响的研究现状。同时,重点探讨制约熔盐基纳米流体大规模应用的瓶颈—稳定性的研究现状。最后,基于研究现状进行分析,指出此项技术需要进一步研究和解决的问题,以期为熔盐基纳米流体的发展和实际应用提供有价值的借鉴和参考。     

基于波形翅片扁平管传热性能的直接空冷凝汽器低温冻结规律研究

以火电空冷机组常用的蛇形翅片扁平管为实验件,设计并搭建了风洞实验台,研究蛇形翅片扁平管顺流单元的传热性能,得到顺流单元翅片管空气侧在不同风速下的换热系数和水侧在不同流量下的换热系数,并拟合成Nu随Re变化的无因次关联式。将得到的关联式应用到火电厂实际的运行工况中,得到在不同迎面风速、不同环境温度及不同水流量下管内凝结水温度的变化规律。据此,以实际低温运行直接空冷机组为例,预测出空冷凝汽器顺流单元在不同迎面风速、环境温度和机组负荷下管内凝结水的冻结特性。     

细竖管内流动凝结液膜的稳定性分析

从能量分析的角度入手 ,研究细竖圆管内流动凝结过程中各作用因素对凝结液膜波动稳定性的影响 ;分析了管径、重力加速度、干度、表面张力、扰动波长以及相变等因素对液膜波动的作用机理 所得结果将有助于探讨细竖管内流动凝结液膜的波动规律 ,加深对流型的转换和不连续流动成因的理解     

基于多孔陶瓷的体吸收太阳能集热器性能分析

体吸收型太阳能集热器是3种主要的太阳能集热器之一,具有结构简单,效率高等优点,并且出口空气温度可达800℃以上,应用前景广阔。在体吸收太阳能集热器中,采用多孔材料而不是管路来加热工质,入射辐射可以从外到内逐步进行吸收。该文基于多孔泡沫陶瓷材料构建了一个一维体吸收太阳能集热器计算模型,在此基础上,计算分析了不同参数下的温度分布情况及热辐射吸收效率。研究结果表明,随着多孔陶瓷孔隙率的降低,出口空气温度及陶瓷内部气体与固体达到稳定的深度均逐渐降低,而接收器前表面温度逐渐提高;随着孔径的下降接收器尾部气体出口温度逐渐下降,内部气体和固体达到稳定的深度逐渐减小,但由于孔径的减小使得对流换热系数显著上升,因此其前表面的温度变化并不明显。太阳能吸收效率随着空气流速的降低和入口空气温度的增大而明显提高,但随着入射辐射强度的提高而降低。