基于閃蒸換熱的高爐沖渣水余熱利用熱效率及火用效率分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 15:02
文章以海水淡化為研究對象,針對海水淡化中閃蒸與換熱器換熱過程開展熱力學(xué)分析,建立了閃蒸和換熱器換熱過程熱效率及火用效率數(shù)學(xué)模型,并對國內(nèi)某鋼鐵廠海水淡化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明通過三級閃蒸換熱,可以將27.1℃的清潔水加熱到74.3℃,此時(shí)閃蒸過程熱效率為27.27%,火用效率為46.95%;換熱器換熱過程熱效率為89.58%,火用效率為94.67%;總熱效率為24.43%,總火用效率為44.45%。
【文章來源】:冶金能源. 2020,39(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
高爐沖渣水余熱回收技術(shù)路線圖
高壓飽和液體進(jìn)入到相對低壓的容器中,由于壓力驟降,一部分飽和液體變成容器壓力下的飽和蒸汽,而其他液體變成容器壓力下的飽和液體,這個(gè)過程稱為閃蒸過程[9]。閃蒸過程主要利用真空相變原理,其原理圖如圖2所示。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,可以制造多級閃蒸器的閃蒸罐,從而得到不同壓力不同溫度下的閃蒸蒸汽。一般來說,在保證成本和需要的條件下,閃蒸罐里采取三級閃蒸,即有三個(gè)閃蒸室。通過三級閃蒸器,可以得到不同壓力下的三個(gè)溫度的閃蒸蒸汽(分別為70℃、65℃和60℃)。
在該沖渣水余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)測得閃蒸換熱過程的熱力學(xué)參數(shù)如表1所示。表1 閃蒸換熱過程熱力學(xué)參數(shù) 參數(shù) 單位 數(shù)值 高爐渣溫度Ts ℃ 1400.00 高爐渣流量ms t/h 128 高爐沖渣水溫度Tsw ℃ 83.40 沖渣水流量msw t/h 153.60 第一級閃蒸室壓力p1 MPa 0.04 第二級閃蒸室壓力p2 MPa 0.03 第三級閃蒸室壓力p3 MPa 0.02 沖渣水出口溫度T′sw ℃ 57.70 沖渣水出口流量m′sw t/h 148.02 干凈水入口溫度Tcl,i ℃ 27.10 干凈水三級換熱后溫度Tcl3 ℃ 52.70 干凈水三級換熱后溫度Tcl2 ℃ 68.00 干凈水一級換熱后溫度Tcl1 ℃ 74.30 干凈水流量mcl t/h 66.3
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)低品位余熱應(yīng)用于城市集中供熱的技術(shù)途徑與潛力研究[J]. 朱繼明,蘭文龍,劉健平. 中國能源. 2014(09)
[2]MSF/RO/ED海水淡化技術(shù)研究[J]. 李志敏,曾秋苑,李淳,敖寧建. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(09)
[3]中國海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馮厚軍,謝春剛. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[4]多級閃蒸海水淡化技術(shù)[J]. 張百忠. 一重技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]低品位工業(yè)余熱應(yīng)用于城鎮(zhèn)集中供暖關(guān)鍵問題研究[D]. 方豪.清華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]真空相變換熱技術(shù)在沖渣水余熱回收中的理論分析與應(yīng)用研究[D]. 劉曼.河北工程大學(xué) 2016
[2]以高爐沖渣水余熱為熱源的海水淡化新工藝的研究[D]. 王偉.東北大學(xué) 2012
[3]工業(yè)余熱利用及余熱制冷研究[D]. 欒波.東北大學(xué) 2011
本文編號:3137527
【文章來源】:冶金能源. 2020,39(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
高爐沖渣水余熱回收技術(shù)路線圖
高壓飽和液體進(jìn)入到相對低壓的容器中,由于壓力驟降,一部分飽和液體變成容器壓力下的飽和蒸汽,而其他液體變成容器壓力下的飽和液體,這個(gè)過程稱為閃蒸過程[9]。閃蒸過程主要利用真空相變原理,其原理圖如圖2所示。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,可以制造多級閃蒸器的閃蒸罐,從而得到不同壓力不同溫度下的閃蒸蒸汽。一般來說,在保證成本和需要的條件下,閃蒸罐里采取三級閃蒸,即有三個(gè)閃蒸室。通過三級閃蒸器,可以得到不同壓力下的三個(gè)溫度的閃蒸蒸汽(分別為70℃、65℃和60℃)。
在該沖渣水余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)測得閃蒸換熱過程的熱力學(xué)參數(shù)如表1所示。表1 閃蒸換熱過程熱力學(xué)參數(shù) 參數(shù) 單位 數(shù)值 高爐渣溫度Ts ℃ 1400.00 高爐渣流量ms t/h 128 高爐沖渣水溫度Tsw ℃ 83.40 沖渣水流量msw t/h 153.60 第一級閃蒸室壓力p1 MPa 0.04 第二級閃蒸室壓力p2 MPa 0.03 第三級閃蒸室壓力p3 MPa 0.02 沖渣水出口溫度T′sw ℃ 57.70 沖渣水出口流量m′sw t/h 148.02 干凈水入口溫度Tcl,i ℃ 27.10 干凈水三級換熱后溫度Tcl3 ℃ 52.70 干凈水三級換熱后溫度Tcl2 ℃ 68.00 干凈水一級換熱后溫度Tcl1 ℃ 74.30 干凈水流量mcl t/h 66.3
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)低品位余熱應(yīng)用于城市集中供熱的技術(shù)途徑與潛力研究[J]. 朱繼明,蘭文龍,劉健平. 中國能源. 2014(09)
[2]MSF/RO/ED海水淡化技術(shù)研究[J]. 李志敏,曾秋苑,李淳,敖寧建. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(09)
[3]中國海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馮厚軍,謝春剛. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[4]多級閃蒸海水淡化技術(shù)[J]. 張百忠. 一重技術(shù). 2008(04)
博士論文
[1]低品位工業(yè)余熱應(yīng)用于城鎮(zhèn)集中供暖關(guān)鍵問題研究[D]. 方豪.清華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]真空相變換熱技術(shù)在沖渣水余熱回收中的理論分析與應(yīng)用研究[D]. 劉曼.河北工程大學(xué) 2016
[2]以高爐沖渣水余熱為熱源的海水淡化新工藝的研究[D]. 王偉.東北大學(xué) 2012
[3]工業(yè)余熱利用及余熱制冷研究[D]. 欒波.東北大學(xué) 2011
本文編號:3137527
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