【摘要】：在天然氣鍋爐中,排煙溫度較高,排煙熱損失相對較大,過熱狀態(tài)的水蒸氣隨排煙到大氣中,會造成水蒸氣潛熱的巨大浪費。因此,天然氣鍋爐排煙溫度較高,回收過熱狀態(tài)下水蒸氣的潛熱難是急待解決的問題。由于翅片管換熱器擁有良好的傳熱性能,同時,其結(jié)構(gòu)的緊密性和易清理性等諸多優(yōu)點,在降低排煙溫度,回收煙氣余熱的眾多方式方法中占有一席之地,故本文針對天然氣鍋爐排煙溫度較高,回收過熱狀態(tài)下水蒸氣的潛熱難的問題,結(jié)合工程熱力學(xué)和計算傳熱學(xué)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,在天然氣鍋爐系統(tǒng)尾部加裝翅片管換熱器深度回收排煙過程中煙氣的顯熱和水蒸氣凝結(jié)時釋放的潛熱,以達(dá)到降低排煙溫度,深度回收煙氣熱量的目的。在本文中,通過實物模型分析建立其物理模型,利用仿真模擬的方法還原實際情況。利用前人的實驗數(shù)據(jù)對比翅片管換熱器仿真模擬計算結(jié)果的準(zhǔn)確,驗證了方法的可操作性。得出其煙氣側(cè)入口速度、翅片間距、翅片厚度和翅片高度等參數(shù)變化下的煙氣凝結(jié)換熱特性規(guī)律。具體包括:1.在四參數(shù)變量中,即煙氣入口速度、翅片間距、翅片厚度、翅片高度中,煙氣入口速度對傳熱規(guī)律的作用最大;翅片間距和厚度對傳熱的作用相繼分列二三位,而翅片高度對傳熱規(guī)律作用效果最小。2.當(dāng)改變煙氣側(cè)入口速度時,隨著入口煙氣速度的增大,平均換熱系數(shù)增大,流動阻力增大,換熱性能增強。翅片間距和厚度變小時,其換熱器的傳熱系數(shù)的平均值和傳熱量均增大。當(dāng)改變翅片高度時,隨著翅片高度降低,其換熱器的傳熱系數(shù)的平均值及傳熱量均降低。最后,采用靜態(tài)投資回收期法,對翅片管換熱器進(jìn)行經(jīng)濟性評價,得出最短經(jīng)濟性回收周期。
[Abstract]:In the natural gas boiler, the temperature of exhaust gas is higher, the heat loss of exhaust smoke is relatively large, and the superheated water vapor will cause a huge waste of latent heat of water vapor with exhaust smoke into the atmosphere. Therefore, the gas exhaust temperature of natural gas boiler is high, and it is difficult to recover the latent heat of water vapor under superheated condition. Because finned tube heat exchanger has good heat transfer performance and its structure is compact and easy to clean, it occupies a place in many ways and methods of reducing smoke exhaust temperature and recovering flue gas waste heat. Therefore, in view of the problem of high exhaust gas temperature of natural gas boiler and difficulty in recovering latent heat of water vapor under superheated state, combined with engineering thermodynamics and calculation heat transfer theory, this paper combines the theory of engineering thermodynamics and calculation heat transfer. The finned tube heat exchanger is added to the tail of the natural gas boiler system to recover the sensible heat of flue gas and the latent heat released when the steam condenses in order to reduce the exhaust gas temperature and to recover the flue gas heat deeply. In this paper, the physical model is established through the physical model analysis, and the simulation method is used to restore the actual situation. The simulation results of finned tube heat exchanger are compared with the experimental data, and the maneuverability of the method is verified. The characteristics of flue gas condensation heat transfer are obtained under the change of inlet velocity, fin spacing, fin thickness and fin height. Specific include: 1. In the four parameter variables, that is, flue gas inlet velocity, fin spacing, fin thickness, fin height, flue gas inlet velocity has the greatest effect on heat transfer law, the effect of fin spacing and thickness on heat transfer is two or three, The finned height has the least effect on heat transfer. 2. When the inlet velocity of the flue gas side is changed, the average heat transfer coefficient increases, the flow resistance increases and the heat transfer performance increases with the increase of the inlet flue gas velocity. The average heat transfer coefficient and heat transfer quantity of the heat exchanger increase with the increase of fin spacing and thickness. When the fin height is changed, the average heat transfer coefficient and heat transfer rate of the heat exchanger decrease with the decrease of the fin height. Finally, the economic evaluation of finned tube heat exchanger is carried out by using the static investment recovery period method, and the shortest economic recovery period is obtained.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK229

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本文編號：2280849