直接接觸式煙氣冷凝器的熱質(zhì)傳遞數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-27 19:06
二氧化碳是造成全球溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w,過(guò)量排放所造成的環(huán)境問(wèn)題給人類帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。富氧燃燒技術(shù)作為減少二氧化碳排放的一種新技術(shù),為解決溫室效應(yīng)問(wèn)題提供了方案。該系統(tǒng)中煙氣冷凝器的作用是將燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行冷凝,并取出其中大部分的水蒸氣。直接接觸式煙氣冷凝器作為應(yīng)用設(shè)備,有成本低、結(jié)構(gòu)小的優(yōu)勢(shì),但是對(duì)于直接接觸式煙氣冷凝器的機(jī)理,目前還處于研究階段。本文利用商用CFD軟件Fluent來(lái)模擬噴嘴噴淋水滴在一個(gè)圓柱形的腔室內(nèi)對(duì)富氧燃燒過(guò)程產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行冷凝的過(guò)程。模擬的結(jié)果與課題組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保持了良好的一致性.本文通過(guò)改變冷凝器在運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù),對(duì)冷凝器在不同條件下的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬,研究了冷卻水初始溫度、噴淋角度、冷卻水流量、冷凝器不同直徑和高度對(duì)傳熱特性的影響。通過(guò)模擬冷凝器在不同條件下的傳熱傳質(zhì)結(jié)果,得到了冷卻水的在不同初始溫度、質(zhì)量流量和噴淋角度下的煙氣出口溫度和冷凝率。另外,本文對(duì)不同直徑和高度的冷凝器進(jìn)行了模擬,得到了直徑為2.4m、2.6m、2.8m、3m及3.5m在高度為3m、5m、7m、9m和11m情況下煙氣的出口溫度、水蒸氣的摩爾濃度和傳熱量。通過(guò)對(duì)冷凝器在不同直徑...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
富氧燃燒系統(tǒng)流程圖
圖 1-2 世界各機(jī)構(gòu)富氧燃燒技術(shù)研究發(fā)展情況圖 1-2 看到 2005 年以后,這項(xiàng)技術(shù)取得了較快發(fā)展,有很多公司或機(jī)構(gòu)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究。2008 年德國(guó)黑泵建造了第一臺(tái) 30mw 的實(shí)驗(yàn)裝置,用于研究富氧燃燒技術(shù)。2009 年法國(guó)通過(guò) Lacq 項(xiàng)目建造了 30mw 的天然氣富氧燃燒裝置,來(lái)加快該技術(shù)的發(fā)展。2011 年 CS 能源公司在澳大利亞也建造了 30mw 的富氧燃燒電站。2011年 CIUDEN 的研究中心在西班牙通過(guò)研究,建造 20MW(th)的煤粉鍋爐和 30MW(th)的流化床設(shè)備作為配套設(shè)施,由此可見(jiàn)歐洲在富氧燃燒技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。在2015 年英國(guó)和美國(guó)也都投入了大量資金來(lái)建造富陽(yáng)燃燒電站加快對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究,美國(guó)在 2010 年有能源部資助花費(fèi)了十幾億美元建造了 168mw 的電站。英國(guó)也在 2013 年建造了 426MW 的富氧燃燒電站[15]。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
8圖 2-1 直接接觸式煙氣冷凝器示意圖;2 冷卻水出口;3 煙氣排布裝置;4 外殼;卻水入口;8 汽水分離器;9-煙氣出口傳熱傳質(zhì)模型如圖 2-1 所示,塔內(nèi)濕煙氣與冷卻水淋水溫度與進(jìn)口煙氣露點(diǎn)溫度的變化,在塔內(nèi)存在頂部進(jìn)口煙氣的露點(diǎn)溫度低于噴淋水溫度時(shí),水出的溫差存在,水出現(xiàn)吸熱蒸發(fā)現(xiàn)象,濕煙氣被冷卻與冷卻水不斷發(fā)生換熱,煙氣溫度逐漸降低,煙氣斷冷凝,并隨冷卻水流出冷凝器。無(wú)論進(jìn)口煙氣的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[2]0.15MW循環(huán)流化床富氧燃燒試驗(yàn)研究[J]. 段翠九,譚力,趙科,呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[3]600MW富氧燃燒系統(tǒng)過(guò)程建模及優(yōu)化[J]. 孔紅兵,柳朝暉,陳勝,張倩,鄭楚光. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]燃煤機(jī)組富氧燃燒發(fā)電的生命周期評(píng)價(jià)[J]. 陳春香,馬曉茜. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(S1)
[5]利用LNG冷能的間接冷凍法海水淡化流程及其初步分析[J]. 沈清清,林文勝,顧安忠,黃建民. 低溫與超導(dǎo). 2009(04)
[6]換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 李安軍,邢桂菊,周麗雯. 冶金能源. 2008(01)
[7]新型換熱器及其技術(shù)進(jìn)展[J]. 張平亮. 煉油技術(shù)與工程. 2007(01)
[8]二元冰技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 章學(xué)來(lái). 制冷空調(diào)與電力機(jī)械. 2006(03)
[9]我國(guó)能源供需與新型工業(yè)化能源戰(zhàn)略[J]. 梁金修. 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2006(04)
[10]煤粉在富氧條件下燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 樊越勝,鄒崢,高巨寶,曹子棟. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(24)
本文編號(hào):2942311
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
富氧燃燒系統(tǒng)流程圖
圖 1-2 世界各機(jī)構(gòu)富氧燃燒技術(shù)研究發(fā)展情況圖 1-2 看到 2005 年以后,這項(xiàng)技術(shù)取得了較快發(fā)展,有很多公司或機(jī)構(gòu)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究。2008 年德國(guó)黑泵建造了第一臺(tái) 30mw 的實(shí)驗(yàn)裝置,用于研究富氧燃燒技術(shù)。2009 年法國(guó)通過(guò) Lacq 項(xiàng)目建造了 30mw 的天然氣富氧燃燒裝置,來(lái)加快該技術(shù)的發(fā)展。2011 年 CS 能源公司在澳大利亞也建造了 30mw 的富氧燃燒電站。2011年 CIUDEN 的研究中心在西班牙通過(guò)研究,建造 20MW(th)的煤粉鍋爐和 30MW(th)的流化床設(shè)備作為配套設(shè)施,由此可見(jiàn)歐洲在富氧燃燒技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。在2015 年英國(guó)和美國(guó)也都投入了大量資金來(lái)建造富陽(yáng)燃燒電站加快對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究,美國(guó)在 2010 年有能源部資助花費(fèi)了十幾億美元建造了 168mw 的電站。英國(guó)也在 2013 年建造了 426MW 的富氧燃燒電站[15]。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
8圖 2-1 直接接觸式煙氣冷凝器示意圖;2 冷卻水出口;3 煙氣排布裝置;4 外殼;卻水入口;8 汽水分離器;9-煙氣出口傳熱傳質(zhì)模型如圖 2-1 所示,塔內(nèi)濕煙氣與冷卻水淋水溫度與進(jìn)口煙氣露點(diǎn)溫度的變化,在塔內(nèi)存在頂部進(jìn)口煙氣的露點(diǎn)溫度低于噴淋水溫度時(shí),水出的溫差存在,水出現(xiàn)吸熱蒸發(fā)現(xiàn)象,濕煙氣被冷卻與冷卻水不斷發(fā)生換熱,煙氣溫度逐漸降低,煙氣斷冷凝,并隨冷卻水流出冷凝器。無(wú)論進(jìn)口煙氣的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[2]0.15MW循環(huán)流化床富氧燃燒試驗(yàn)研究[J]. 段翠九,譚力,趙科,呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[3]600MW富氧燃燒系統(tǒng)過(guò)程建模及優(yōu)化[J]. 孔紅兵,柳朝暉,陳勝,張倩,鄭楚光. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]燃煤機(jī)組富氧燃燒發(fā)電的生命周期評(píng)價(jià)[J]. 陳春香,馬曉茜. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(S1)
[5]利用LNG冷能的間接冷凍法海水淡化流程及其初步分析[J]. 沈清清,林文勝,顧安忠,黃建民. 低溫與超導(dǎo). 2009(04)
[6]換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 李安軍,邢桂菊,周麗雯. 冶金能源. 2008(01)
[7]新型換熱器及其技術(shù)進(jìn)展[J]. 張平亮. 煉油技術(shù)與工程. 2007(01)
[8]二元冰技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 章學(xué)來(lái). 制冷空調(diào)與電力機(jī)械. 2006(03)
[9]我國(guó)能源供需與新型工業(yè)化能源戰(zhàn)略[J]. 梁金修. 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2006(04)
[10]煤粉在富氧條件下燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 樊越勝,鄒崢,高巨寶,曹子棟. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(24)
本文編號(hào):2942311
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