本文關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t煙氣冷凝換熱實驗研究及分析

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消費總量持續(xù)增長。目前我國的能源消費以煤炭為主體,煤炭燃燒造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。相比于煤炭,天然氣生成的煙氣中水蒸氣含量高,空氣污染物少,國家為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),正大力推廣天然氣等清潔能源。本文主要對天然氣煙氣凝結(jié)換熱進(jìn)行理論分析和實驗研究,為冷凝鍋爐設(shè)計和傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t加裝冷凝換熱器提供一定的理論和實驗依據(jù)。首先,對燃?xì)忮仩t煙氣成分進(jìn)行分析,計算煙氣中的潛熱和顯熱含量,分析表明:天然氣鍋爐煙氣中水蒸氣的體積含量在17.41%~21.33%之間,含量較大;露點溫度隨過量空氣系數(shù)的增大而減小,同時煙氣的露點受環(huán)境溫度和相對濕度的影響,在重慶這種高濕度地區(qū),露點隨相對濕度的變化較大,變化幅度可達(dá)5℃。同時以過量空氣系數(shù)1.2,進(jìn)口溫度為150℃時的煙氣為例分析了煙氣余熱的回收潛力。其次,通過實驗對鍋爐煙氣冷凝換熱進(jìn)行研究,以實驗室的30k W燃?xì)廨啓C為對象,加裝煙氣冷凝換熱器,通過向燃?xì)廨啓C煙氣中加入水蒸氣和空氣模擬燃?xì)忮仩t的煙氣特性,主要對過量空氣系數(shù)、進(jìn)口煙溫、冷卻水進(jìn)口溫度和煙氣流速進(jìn)行了實驗分析。實驗表明過量空氣系數(shù)越小,越有利于煙氣冷凝換熱;煙氣側(cè)傳熱系數(shù)隨著進(jìn)口煙溫的提高而提高,但是潛熱傳熱系數(shù)會隨之降低,不利于煙氣潛熱的回收;冷卻水進(jìn)口溫度增高會導(dǎo)致?lián)Q熱器壁溫升高從而抑制煙氣冷凝換熱;煙氣流速增大會使?jié)摕釗Q熱系數(shù)的增大,但達(dá)到一定程度后,煙氣流速進(jìn)一步提升,潛熱傳熱系數(shù)增加的速度會變緩。最后,利用表征含不凝氣體冷凝換熱過程的無量綱溫度Ln,擬合得出煙氣側(cè)對流冷凝換熱的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式:8203.03/17167.0u =491.0Pr R2 e Ln N(6000Re15000,0.6Pr0.8)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)忮仩t煙氣 不凝氣體 余熱回收 冷凝換熱
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK229.8
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 符號9-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 我國能源現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 燃?xì)庋b置煙氣節(jié)能潛力11
• 1.1.3 燃?xì)庋b置余熱利用現(xiàn)狀11-14
• 1.1.4 燃?xì)庋b置煙氣冷凝換熱設(shè)備介紹14
• 1.2 課題的意義14-15
• 1.2.1 課題的實際意義14-15
• 1.2.2 課題的學(xué)術(shù)意義15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 煙氣冷凝余熱鍋爐的研發(fā)現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 煙氣冷凝鍋爐的應(yīng)用現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 煙氣冷凝換熱機理的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 研究方法和內(nèi)容19-20
• 2 煙氣分析和余熱量理論計算20-33
• 2.1 天然氣成分20
• 2.2 煙氣成分分析20-24
• 2.2.1 理論空氣量21
• 2.2.2 實際空氣量21
• 2.2.3 理論煙氣量21-22
• 2.2.4 實際煙氣成分計算22-24
• 2.3 露點溫度的確定24-27
• 2.3.1 過量空氣系數(shù)對露點的影響24-26
• 2.3.2 空氣溫度和含濕量對露點的影響26-27
• 2.4 節(jié)能潛力計算27-32
• 2.4.1 煙氣所含能量計算27-28
• 2.4.2 煙氣節(jié)能潛力計算28-32
• 2.4.3 計算準(zhǔn)確性驗證32
• 2.5 小結(jié)32-33
• 3 實驗研究33-46
• 3.1 實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容33
• 3.2 實驗系統(tǒng)介紹33-38
• 3.2.1 燃?xì)廨啓C34-35
• 3.2.2 冷卻水系統(tǒng)35
• 3.2.3 煙氣分析系統(tǒng)35
• 3.2.4 實驗段（冷凝換熱器）構(gòu)造及尺寸35-37
• 3.2.5 凝結(jié)水收集系統(tǒng)37
• 3.2.6 測量系統(tǒng)37-38
• 3.3 實驗數(shù)據(jù)的測定38-40
• 3.3.1 混合氣體流量和雷諾數(shù)的確定38-39
• 3.3.2 混合氣體中加入水蒸氣量的確定39-40
• 3.3.3 冷凝水流量40
• 3.3.4 換熱器壁溫的確定40
• 3.4 實驗步驟40-41
• 3.4.1 實驗前期準(zhǔn)備40
• 3.4.2 實驗步驟40-41
• 3.5 數(shù)據(jù)處理41-42
• 3.5.1 換熱量計算41-42
• 3.5.2 煙氣傳熱系數(shù)和努謝爾數(shù)42
• 3.6 誤差分析42-45
• 3.7 小結(jié)45-46
• 4 實驗結(jié)果分析46-55
• 4.1 進(jìn)口煙溫對冷凝對流換熱的影響46-48
• 4.1.1 實驗數(shù)據(jù)處理46-48
• 4.1.2 理論分析48
• 4.1.3 實際意義48
• 4.2 過量空氣系數(shù)對對流換熱的影響48-50
• 4.2.1 實驗數(shù)據(jù)處理48-50
• 4.2.2 理論分析50
• 4.2.3 實際意義50
• 4.3 煙氣流速對對流換熱的影響50-51
• 4.3.1 實驗數(shù)據(jù)處理50-51
• 4.3.2 理論分析和實際意義51
• 4.4 冷卻水進(jìn)口溫度對對流換熱的影響51-52
• 4.4.1 實驗數(shù)據(jù)處理51-52
• 4.4.2 理論分析和實際意義52
• 4.5 冷凝換熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式擬合52-53
• 4.6 小結(jié)53-55
• 5 總結(jié)55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：850792