【摘要】：隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及全社會對大氣環(huán)境的高度重視,燃?xì)忮仩t正逐漸取代燃煤鍋爐,在生產(chǎn)生活中得到廣泛應(yīng)用。因此,提高燃?xì)饫寐屎徒档湾仩t排煙熱損失及其有害氣體排放,已成為節(jié)能環(huán)保工作中的重大研究課題。普通燃?xì)忮仩t的排煙溫度在150℃以上,同時(shí)煙氣中水蒸氣體積分?jǐn)?shù)達(dá)到15%~20%,排煙中含有巨大的顯熱及潛熱,回收這部分余熱可有效地提高能源利用率。冷凝換熱器作為燃?xì)忮仩t煙氣冷凝余熱回收的重要設(shè)備,其煙氣側(cè)換熱系數(shù)及阻力特性對整個(gè)換熱性能及阻力的影響非常大,并影響整個(gè)鍋爐供熱系統(tǒng)的能源利用率。因此,探討冷凝換熱器煙氣側(cè)的換熱系數(shù)及流動阻力,將對改善冷凝換熱器性能和提高換熱效率有著非常重要的實(shí)際意義。以某企業(yè)鍋爐房的燃?xì)忮仩t冷凝余熱回收的冷凝換熱器為研究對象,首先分析湖南地區(qū)天然氣燃燒后的煙氣成分,并計(jì)算出燃?xì)忮仩t排煙的冷凝余熱回收潛力。接著,以冷凝換熱器熱負(fù)荷對約束完成了換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)優(yōu)化。最后,采用FLUENT軟件及其多相流模型對冷凝換熱器煙氣側(cè)的冷凝換熱過程進(jìn)行模擬計(jì)算,分析了冷凝相變過程中的熱量傳遞和質(zhì)量傳遞;在此基礎(chǔ)上,分析了干工況和濕工況下?lián)Q熱器的換熱及流阻特性,并比較了不同入口煙氣流速、水蒸氣含量等對冷凝換熱器煙氣側(cè)換熱系數(shù)及壓降的影響。研究發(fā)現(xiàn),濕工況的煙氣側(cè)換熱系數(shù)較干工況要大,且在煙氣入口速度為3m/s時(shí)濕工況換熱系數(shù)較干工況換熱系數(shù)提高了107.66%;隨著進(jìn)水溫度升高,煙氣側(cè)換熱系數(shù)明顯下降,而壓降變化不明顯;煙氣側(cè)壓降隨著煙氣入口流速的增大呈拋物線上升,而換熱系數(shù)呈線性上升,提高換熱器綜合性能的最佳流速為3m/s。增加煙氣中水蒸氣含量將提升水蒸氣分壓力,由此容易導(dǎo)致冷凝發(fā)生,隨著冷凝水量的不斷增加,也將回收更多潛熱量,由此提高了系統(tǒng)熱效率。冷凝換熱器煙氣側(cè)傳熱和流阻特性的研究對提升冷凝換熱器換熱性能、優(yōu)化冷凝換熱器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等提供了有意義的方法和途徑。
[Abstract]:With the adjustment of energy structure and the attention of the whole society to the atmospheric environment, gas fired boilers are gradually replacing coal-fired boilers and widely used in production and life. Therefore, increasing the utilization rate of gas and reducing the heat loss of boiler exhaust gas and its harmful gas emissions have become an important research topic in the work of energy saving and environmental protection. The exhaust gas temperature of ordinary gas boiler is above 150 鈩，

本文編號：2161020