相變換熱器技術(shù)以鍋爐低溫受熱面的最低壁面溫度為設(shè)計參數(shù),通過對換熱器相變溫度的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對低溫受熱面壁溫的控制,有效降低排煙溫度的同時根本上解決酸露腐蝕問題,對中小型鍋爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)總結(jié)相變換熱器技術(shù)取得的研究進(jìn)展與成果,理論分析相變換熱器技術(shù)的工作原理以及優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)換熱技術(shù)進(jìn)行比較分析,總結(jié)相變換熱器技術(shù)在降低排煙溫度,消除酸露腐蝕方面的技術(shù)特性以及應(yīng)用的意義。(2)基于相變換熱器技術(shù)的防低溫腐蝕、恒壁溫、可調(diào)控的特性,對10t/h燃煤鍋爐進(jìn)行相變換熱器技術(shù)應(yīng)用研究,根據(jù)鍋爐運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)以及節(jié)能要求,對相變換熱器系統(tǒng)進(jìn)行熱力計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計。應(yīng)用相變換熱器技術(shù),鍋爐排煙溫度由175℃降至135℃,每年可節(jié)省81.70t的標(biāo)煤消耗量,減少SO_2、CO_2排放量8.93t和160.65t,回收低溫余熱的同時具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(3)對相變換熱器煙氣側(cè)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析煙氣側(cè)流場、溫度場、壓力場的分布規(guī)律,研究煙氣入口速度、翅片間距、翅片管間距對流動傳熱阻力性能的影響。結(jié)果表明:隨煙氣入口速度的增加,傳熱性能增強(qiáng),煙氣壓降增大,入口速度取6.5m/s~8.5m/s較合適;一定范圍內(nèi)增大翅片間距能夠強(qiáng)化傳熱,減少煙氣壓降,綜合性能考慮翅片間距取8mm~10mm;翅片管橫向間距的增大能強(qiáng)化傳熱而縱向間距的增大會減弱傳熱性能,翅片管橫向、縱向間距的增大均能夠降低煙氣的壓降。(4)針對熱流密度、冷凝壁面溫度、充液率、蒸發(fā)冷凝段長度等因素比對相變換熱器內(nèi)部循環(huán)工質(zhì)水相變流動傳熱性能的影響進(jìn)行了模擬研究與分析。結(jié)果表明:傳熱系數(shù)隨熱流密度的增大而增大,隨冷凝壁面溫度的升高、蒸發(fā)冷凝段長度比的增大而減小;實(shí)際運(yùn)行工況750W/m~2、蒸發(fā)段充液率60%、冷凝壁面溫度65℃條件下,管內(nèi)傳熱效果良好,與理論設(shè)計相吻合。模擬表明應(yīng)用相變換熱器可通過調(diào)整冷源流量改變冷凝壁面溫度,影響管內(nèi)流動換熱狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對受熱面壁溫的調(diào)控。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK115;TK172
【部分圖文】：

能源消耗量的不斷增加使得能源供需矛盾制約我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要是通大破壞所實(shí)現(xiàn)的。中國是世界上最大的能源消耗全球消費(fèi)能源增長的 27%[1]。中國是發(fā)展中國家單位 GDP 能源消耗量分別是美國和日本的 3.3 ，中國也成為了世界污染物排放大國，為了走“資源節(jié)約型”社會的戰(zhàn)略方針，把節(jié)能作為解節(jié)能減排的重要性[3]。料儲量豐富，尤其是煤炭資源儲量巨大，而石油 1.1 反映的是 2016 年我國的能源結(jié)構(gòu)[1]，可以看相對匱乏，能源結(jié)構(gòu)極其不合理，在未來的幾十的消耗能源。

圖 2.1 常規(guī)鍋爐空氣預(yù)熱器溫度關(guān)系圖g.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehe通過對換熱器設(shè)計理念進(jìn)行創(chuàng)新，與常規(guī)換熱器的壁熱管節(jié)能技術(shù)存在差異，首次提出將金屬受熱面最低時提出將影響換熱器結(jié)露腐蝕的最低受熱壁溫置于可過調(diào)控受熱面溫度避免金屬受熱面發(fā)生酸露腐蝕。變換熱器的最低壁面溫度關(guān)系圖，相變換熱器的最低溫度曲線之間，其受熱面壁溫不會伴隨換熱段流體溫技術(shù)將常規(guī)換熱器最低壁面溫度與排煙溫度之間的倍函數(shù)關(guān)系，調(diào)控并維持受熱面溫度高于酸露點(diǎn)，避免煙溫度。

圖 2.1 常規(guī)鍋爐空氣預(yù)熱器溫度關(guān)系圖ig.2.1 Temperature relation diagram of conventional boiler air prehea器通過對換熱器設(shè)計理念進(jìn)行創(chuàng)新，與常規(guī)換熱器的壁面與熱管節(jié)能技術(shù)存在差異，首次提出將金屬受熱面最低壁時提出將影響換熱器結(jié)露腐蝕的最低受熱壁溫置于可調(diào)通過調(diào)控受熱面溫度避免金屬受熱面發(fā)生酸露腐蝕。相變換熱器的最低壁面溫度關(guān)系圖，相變換熱器的最低壁體溫度曲線之間，其受熱面壁溫不會伴隨換熱段流體溫度技術(shù)將常規(guī)換熱器最低壁面溫度與排煙溫度之間的倍數(shù)的函數(shù)關(guān)系，調(diào)控并維持受熱面溫度高于酸露點(diǎn)，避免酸排煙溫度。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2890058