本文關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t尾部煙氣凝結(jié)換熱及余熱回收利用研究

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源消耗增加,節(jié)能減排技術(shù)以及清潔能源的利用尤為重要,燃?xì)忮仩t開(kāi)始廣泛應(yīng)用在我們的生活中。對(duì)鍋爐尾氣進(jìn)行余熱的回收能夠有效的提高能源的利用效率,減少對(duì)環(huán)境的污染。燃?xì)忮仩t的排煙溫度在140~230℃之間,尾氣中所含水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)高達(dá)20%左右。高溫水蒸氣含有較大的顯熱與潛熱,將這部分能量應(yīng)用在日常生活具有可觀的利用價(jià)值。應(yīng)用冷凝式換熱器把較高的煙氣溫度降低到露點(diǎn)溫度以下進(jìn)行余熱的回收利用,本文對(duì)燃?xì)忮仩t尾氣的冷凝換熱進(jìn)行了系統(tǒng)研究。應(yīng)用間接接觸式冷凝換熱器對(duì)煙氣進(jìn)行余熱回收,很難將煙氣降低到露點(diǎn)溫度以下,對(duì)水蒸氣的凝結(jié)量較小,所需換熱器體積龐大。應(yīng)用直接接觸式冷凝換熱器對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行冷凝,所需成本較低而且余熱利用率較高。首先,通過(guò)數(shù)值模擬的方法利用三維物理模型研究直接冷凝式換熱器內(nèi)冷凝換熱過(guò)程。對(duì)比分析了流場(chǎng)內(nèi)溫度分布、水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)分布以及速度分布圖。結(jié)果表明直接接觸式冷凝換熱器內(nèi)冷熱流體混合換熱充分,排煙溫度明顯降低。冷卻水能夠大量吸收尾氣凝結(jié)換熱時(shí)的顯熱與潛熱,而且靠近冷流體入口,溫度較低、水蒸氣體積分?jǐn)?shù)相對(duì)較小。當(dāng)煙氣流速變大,在換熱器內(nèi)冷熱流體的換熱時(shí)間減小,煙氣流速過(guò)快會(huì)導(dǎo)致冷凝不充分,水蒸氣凝結(jié)量的曲線會(huì)隨著煙氣的流速變化先增加后減小。其次,對(duì)比不同三維物理模型對(duì)煙氣冷凝效果。提高冷流體入口位置能夠使得換熱器內(nèi)冷熱流體換熱時(shí)間增加,有效降低出口處水蒸氣體積分?jǐn)?shù)以及溫度值。冷流體的流速降低或者入口管徑變小會(huì)導(dǎo)致冷流體流量變小,影響對(duì)煙氣的冷凝換熱效果。在模擬噴灑式水平入口換熱器、上下入口換熱器內(nèi)不同工況下冷凝換熱時(shí),冷凝效果隨著冷流體流速的改變有變化。當(dāng)冷流體入口流速為3m/s水平入口換熱器的冷凝效果比上下入口換熱器好,冷流體流速為1m/s時(shí)冷凝效果相反。高溫?zé)煔庠谕ㄟ^(guò)混合模型冷凝換熱時(shí),首先流經(jīng)蛇形管被里面的冷流體第一步冷凝,之后又被滴狀水再一步冷凝,余熱回收率提高。換熱器壁面溫度設(shè)置為285K、308K條件下煙氣的冷凝效果均比設(shè)置為絕熱壁面效果好。最后,采用離散相模型追蹤分析了灰塵粒子在換熱器內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與流動(dòng)狀態(tài)。由于冷熱流體是互相沖刷混合粒子流動(dòng)路徑較為復(fù)雜,而且在較短的時(shí)間內(nèi)會(huì)流出換熱器,只有少數(shù)粒子在換熱器內(nèi)旋轉(zhuǎn)停留時(shí)間較長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)忮仩t 水蒸氣 顯熱與潛熱 凝結(jié) 換熱器
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK229.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 主要符號(hào)表9-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 天然氣的利用11-12
• 1.3 冷凝式鍋爐12-15
• 1.3.1 冷凝鍋爐的發(fā)展12-13
• 1.3.2 冷凝鍋爐的幾種形式13-15
• 1.4 煙氣冷凝的研究綜述15-17
• 1.4.1 國(guó)內(nèi)研究的綜述15-16
• 1.4.2 國(guó)外研究的綜述16-17
• 1.5 本文的主要工作17-18
• 第二章 冷凝式換熱器物理及數(shù)學(xué)模型的建立18-26
• 2.1 冷凝式換熱器的選取18-21
• 2.1.1 幾何結(jié)構(gòu)模型18-20
• 2.1.2 網(wǎng)格的劃分20-21
• 2.2 數(shù)學(xué)模型21-24
• 2.2.1 計(jì)算模型的選取22-24
• 2.2.2 設(shè)置邊界條件24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第三章 數(shù)值計(jì)算方法及換熱分析26-32
• 3.1 數(shù)值計(jì)算方法26-28
• 3.1.1 主要的數(shù)值解法26-27
• 3.1.2 求解模型27-28
• 3.1.3 求解方法28
• 3.2 換熱計(jì)算的基本理論28-29
• 3.2.1 換熱計(jì)算基本公式28-29
• 3.3 換熱過(guò)程分析29-31
• 3.3.1 傳熱傳質(zhì)過(guò)程30
• 3.3.2 強(qiáng)化傳熱方式30-31
• 3.3.3 換熱效率分析31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 換熱器內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬32-48
• 4.1 換熱過(guò)程所受到的影響因素32-34
• 4.1.1 露點(diǎn)溫度的標(biāo)定32
• 4.1.2 余熱回收的計(jì)算方式32-34
• 4.2 數(shù)值結(jié)果模擬分析34-46
• 4.2.1 速度場(chǎng)分析34-35
• 4.2.2 溫度場(chǎng)分析35-38
• 4.2.3 水蒸氣凝結(jié)效果分析38-41
• 4.2.4 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)比41-46
• 4.3 本章小結(jié)46-48
• 第五章 不同冷凝模型的對(duì)比研究48-64
• 5.1 數(shù)值模擬結(jié)果分析48-55
• 5.1.1 模型中管道的排列方式對(duì)換熱效果的影響48-53
• 5.1.2 模型中加入蛇形管對(duì)換熱效果的影響53-55
• 5.2 離散相粒子的監(jiān)測(cè)及分布55-57
• 5.2.1 離散相邊界條件設(shè)置55
• 5.2.2 粒子運(yùn)動(dòng)軌跡分析55-57
• 5.3 計(jì)算結(jié)果分析討論57-63
• 5.3.1 不同工況對(duì)換熱效果的影響57-59
• 5.3.2 不同工況對(duì)冷凝量的影響59-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 仝慶居;王學(xué)敏;;鍋爐煙氣余熱回收利用技術(shù)[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2009年18期

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本文編號(hào)：743161