本文選題：煙氣 + 傳熱��； 參考：《廣西大學》2017年碩士論文

【摘要】：提高鍋爐熱效率是提高糖廠生產(chǎn)效率、節(jié)能、降耗、減排水平,增加企業(yè)效益的重要措施之一。糖廠鍋爐燃料采用蔗渣,其含水率達50%左右,燃燒后產(chǎn)生大量水蒸氣混合在煙道氣中,熱焓值很高;另一方面,目前糖廠煙道氣除塵采用的是洗滌水膜除塵,除塵效率不高,隨著我國實施環(huán)保新標準,鍋爐除塵對大部分糖廠具有較大挑戰(zhàn)。根據(jù)甘蔗糖廠鍋爐煙氣具有濕熱焓高的特點,提出糖廠鍋爐煙道氣水膜除塵耦合換熱的技術方案,采用糖廠熱水作為除塵用水,產(chǎn)生70℃左右的飽和煙氣,采用空氣作為冷源與此飽和煙氣進行間壁式換熱時,就會產(chǎn)生以煙塵為核的蒸汽相變凝結作用,既可回收水蒸氣熱焓,又可以強化除塵效率。為了模擬糖廠鍋爐煙道氣濕法除塵耦合換熱技術,本文設計了波紋板強化煙氣水膜除塵耦合換熱裝置,建立了實驗平臺,進行了帶水膜飽和煙氣的換熱、除塵和流體力學實驗研究,為工業(yè)應用提供依據(jù)。課題研究內容及結果如下:1.建立了波紋板強化帶水膜飽和煙氣除塵耦合換熱裝置實驗平臺。該裝置主要由兩個方形通道構成,高溫煙氣經(jīng)熱水霧化噴淋在其中一個通道形成帶水膜飽和煙氣的向下流動通過加熱面與另一通道中的空氣流形成逆流換熱,其中,采用波紋板段作為無功強化傳遞設置,安裝于濕煙氣-水膜側,以強化噴淋水與煙氣、帶水膜飽和煙氣與傳熱面之間的質量和熱量傳遞。裝置由五個單元組成,即:煙氣發(fā)生單元、水加熱及噴霧單元、煙塵添加裝置、換熱-除塵單元及測量單元。對各單元測量儀器進行了校準,換熱-除塵單元進行了保溫處理。平臺為實施本文的帶水膜飽和煙氣的換熱、除塵和流體力學實驗研究奠定基礎。2.進行波紋板強化帶水膜飽和煙氣除塵耦合換熱裝置的換熱和除塵的初步實驗。通過設定一定的煙氣溫度、熱水的溫度和流量,以產(chǎn)生70℃左右的過飽和濕煙氣,以及能夠清除換熱板上的集塵的水膜,在設定的波紋板參數(shù)條件下進行換熱和除塵的初步實驗。實驗結果表明:煙氣的飽和溫度為70℃左右,濕煙氣出口溫度下降了 9℃左右,說明煙氣產(chǎn)生了蒸汽相變凝結;空氣出口溫度達到50℃左右,熱能回收相當明顯。煙塵脫除效率隨液氣比的增大而提高;煙塵平均粒徑由2 μm增加到4μm時,煙塵脫除效率由70%提高到90%以上;當煙塵濃度由62 mg/Nm3增加至222 mg/Nm3時,除塵效率提高了 20%。3.進行波紋板強化換熱裝置中帶水膜飽和煙氣對流傳熱的實驗研究。實驗首先確定最佳液氣比,然后,通過改變波紋板峰高、波紋段高、段數(shù)及煙氣流速,研究帶水膜飽和煙氣的對流傳熱系數(shù)。結果表明:帶水膜飽和煙氣對流傳熱系數(shù)隨液氣比為先增加后減小,最佳液氣比為3.3～4.2 L/m3;在最佳液氣比條件下,帶水膜煙氣對流傳熱系數(shù)隨煙氣流速增加而增大,但速度達到一定數(shù)值后,增大趨勢減緩;波紋段高度對帶水膜飽和煙氣對流傳熱系數(shù)影響相對較小;波紋板峰高和波紋板段數(shù)影響較大;根據(jù)實驗數(shù)據(jù)回歸擬合了體現(xiàn)波紋板參數(shù)和煙氣流速對帶水膜飽和煙氣對流傳熱系數(shù)的準數(shù)關聯(lián)式如下:Nu = 0.240Re0.702Pr0.333(de/D)-0.395(Ls/D)0.059 n0.2964.進行波紋板強化帶水膜飽和煙氣除塵耦合換熱裝置的流體力學實驗研究。實驗通過改變液氣比、波紋板峰高、波紋段高、段數(shù)及煙氣流速,研究帶水膜飽和煙氣的阻力特性。結果表明:液氣比、煙氣流速、波紋段高度和波紋板段數(shù)的增大,壓降增大,且增大趨勢顯著;波紋板峰高的增加壓降減小。通過對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,得出體現(xiàn)阻力系數(shù)與波紋板結構參數(shù)和煙氣流速的準數(shù)關聯(lián)式如下:f = 1.469Re-0.390(de/D)-0.780(Ls/D)1.149n1.3445.進行煙道氣水膜除塵耦合換熱的經(jīng)濟性分析�；诒疚膶嶒炑芯拷Y果,以糖廠75t/h的蒸汽鍋爐為例,進行了糖廠鍋爐煙道氣水膜除塵耦合換熱的經(jīng)濟效益和社會效益評估,結果表明:每個榨季可節(jié)約蔗渣燃燒量約為11520噸,直接帶來的經(jīng)濟效益達到225萬元。同時,蔗渣燃燒量的減少,每個榨季減排CO2和NO2的量分別為5425噸和20噸,具有較大的社會效益。
[Abstract]:In order to improve the efficiency , energy saving , consumption reduction and emission reduction of boiler flue gas in sugar refinery , it is one of the important measures to improve the efficiency , energy saving , consumption reduction and emission reduction . The results show that the convective heat transfer coefficient of saturated flue gas with water film increases with the increase of flue gas flow velocity . The results show that the convective heat transfer coefficient of saturated flue gas with water film increases with the increase of flue gas flow velocity . The economic benefit of the direct result is CNY 225 million . At the same time , the reduction of bagasse combustion quantity , the amount of CO2 and NO2 in each season is 5425 tons and 20 tons respectively , and has great social benefit .
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TS243;X792

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張群力;張秋月;曹明凱;紀迎迎;;燃氣鍋爐煙氣余熱回收利用技術研究[J];建筑科學;2016年06期

2 李明春;肖剛;史和春;劉煥磊;陳冬;駱仲泱;;人字形波紋板相變流動及換熱特性研究[J];工程熱物理學報;2016年03期

3 丁少偉;李菊香;張素軍;;管內加裝波形板擾流件強化對流傳熱的試驗研究[J];熱能動力工程;2016年01期

4 潘丹萍;吳昊;姜業(yè)正;劉亞明;徐齊勝;楊林軍;;應用水汽相變促進濕法脫硫凈煙氣中PM_(2.5)和SO_3酸霧脫除的研究[J];燃料化學學報;2016年01期

5 王厲剛;孫世杰;裴強;劉瑩;馬學東;;煙氣-空氣型換熱器的強化空氣溫升模擬研究[J];節(jié)能;2015年09期

6 朱立平;譚厚章;熊英瑩;惠潤堂;許蕓;莊柯;張方煒;;鍋爐煙氣中微細顆粒的濕式相變凝聚試驗研究[J];科學技術與工程;2015年11期

7 熊英瑩;譚厚章;;濕式相變冷凝除塵技術對微細顆粒物的脫除研究[J];潔凈煤技術;2015年02期

8 凡鳳仙;張明俊;;蒸汽相變凝結對PM_(2.5)粒徑分布的影響[J];煤炭學報;2013年04期

9 韓繼廣;吳新;周翼;詹岳;;管內插入扭帶及螺旋線圈的傳熱與阻力特性實驗研究[J];熱能動力工程;2012年04期

10 鈕德明;;糖廠的能耗現(xiàn)狀及降低能耗的途徑[J];廣西節(jié)能;2011年01期

相關博士學位論文 前4條

1 任彬;水平管內含不凝氣體蒸汽冷凝特性研究[D];華東理工大學;2015年

2 陳作義;交叉三角形波紋板流道傳熱與流動特性的研究[D];華南理工大學;2012年

3 唐玉峰;平板通道內螺旋纖肋強化傳熱機理及傳熱特性研究[D];山東大學;2012年

4 袁達忠;熱管換熱器的兩相流模型與耦合傳熱的研究[D];大連理工大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 顧成勇;含不凝氣的豎直管內蒸汽冷凝數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學;2016年

2 付加;超重力濕法除塵技術研究[D];中北大學;2015年

3 師亮;甘蔗糖廠蔗渣鍋爐單臺送風機配風系統(tǒng)研究[D];華南理工大學;2014年

4 宋宇;區(qū)域供熱工業(yè)鍋爐低溫煙氣余熱回收系統(tǒng)的開發(fā)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

5 楊恒;低溫煙氣余熱利用的換熱除塵一體化技術研究[D];武漢科技大學;2012年

6 孫荷靜;波紋板蒸發(fā)式冷凝器流體流動特性及傳熱實驗研究[D];華南理工大學;2010年

7 李剛;高效水霧降塵技術的實驗研究及工程應用[D];湖南科技大學;2009年

8 房正;用于煙道氣熱回收的熱管換熱器中對流冷凝傳熱實驗研究[D];大連理工大學;2008年

9 何慶瓊;復合波紋板式換熱器換熱與阻力特性研究[D];山東大學;2007年

10 王立國;含大量不凝氣的蒸汽冷凝傳熱實驗研究[D];天津大學;2005年

，

本文編號：2099095