冶金渣颗粒余热回收的实验研究

针对空气回收高温冶金渣粒余热存在的诸多问题,提出了采用自流床余热锅炉直接回收高温颗粒余热,用以生产蒸汽的技术路线.搭建了自流床余热锅炉换热实验平台,研究了换热管内水的雷诺数Re、渣粒流速和渣粒初始温度对余热锅炉换热特性的影响规律.通过实验发现:渣粒侧的换热热阻值为水侧换热热阻值的55~100倍,综合换热热阻的大小取决于渣粒侧换热热阻的大小,换热管内水的雷诺数Re对综合换热系数和热回收效率几乎没有影响;随着渣粒流速和渣粒初始温度的提高,渣粒换热系数和热回收效率均逐渐增加.     

颗粒绕流圆管传热的数值模拟研究

干法粒化后的高炉渣颗粒余热回收工艺主要以空气为冷却介质,由于空气的比热容小从而导致热效率低,因此,提出用自流床余热锅炉来回收高温炉渣颗粒的余热.基于CFD软件,将流动的颗粒当作连续的黏性流体,建立了一个三维数学模型,对颗粒绕流圆管传热的过程进行数值模拟,并验证了模型的正确性,研究了颗粒入口速度、水入口速度以及水入口温度对余热锅炉换热效果的影响规律.数值模拟结果表明:增大颗粒和水入口速度,可提高换热效果;增大水入口温度,传热系数没有变化,但热回收率减小.     

长菱形微针肋热沉的流动与换热特性

加工硅基长菱形微针肋热沉,并对其流动与换热性能进行试验研究和数值模拟。结果表明:在试验雷诺数Re范围内,长菱形针肋的换热系数随Re的增大而增大。雷诺数相同时,热流密度对换热系数的影响较小。热阻随泵功的增加不断降低;在泵功较小时,热阻降低的速度较快;当泵功增大到一定值时,热阻的变化趋于平缓。在一定的泵功下不同热流密度之间的总热阻没有太大的区别。努塞尔数Nu随Re增大而增大。与同样尺寸圆形、菱形针肋相比,长菱形针肋具有较好的换热性能,可以避免针肋尾部涡脱落造成的阻力损耗,同时长菱形针肋尾部延伸拓展了换热面积并扩大了固体导热区,从而提高换热效果。     

基于遗传算法的单U地源热泵钻孔内热阻研究

基于地源热泵单U地埋管二维换热模型,以钻孔内的换热热阻为目标函数,以回填材料导热系数、两埋管间距及管内水流速等参数为优化变量,利用添加了精英保留及迁移优化的遗传算法,对各参数同时变化时进行了目标函数优化,并分析了各参数对热阻性能影响,当回填材料导热系数、两埋管间距及流速均为最大值时,其对应的钻孔内换热热阻达到最小.研究结果对优化地埋侧换热器的设计具有一定参考价值.     

管内流体温度对给热系数影响的实验研究

在对管内流体与管壁的对流传热过程研究及工程应用中,对流给热系数(h)是一个重要的参数,给热系数h大小主要取决于流体的物性参数及流动状态。本文针对管内流体在非常缓慢流动,且流动状态不变条件下,实验研究了流体温度对给热系数的影响。得出管内流体在雷诺数Re=6下的给热系数h受到了流体温度的显著影响;流体温度升高,给热系数增大。管内流体的给热系数h与流体温度T呈拟线性关系,具体的实验数学模型为:h(T)=-18.89 0.8783T。     

基于热管技术对海上平台燃气透平烟气回收利用的研究

介绍了海上平台燃气透平烟气回收系统的设计方法,主要包括利用热管换热器进行烟气换热,使换热后的水变成高温的饱和蒸汽,利用饱和蒸汽对原油加热的一种方法。该方法可以解决现有模式中海上管壳式原油换热器存在的换热系数低、易堵塞等实际技术问题,为海上平台余热回收方案的选择提供参考。     

煅烧回转窑余热发电在炭素行业中的应用

炭素生产的原料石油焦在煅烧窑内煅烧后,煅烧窑会排出大量高温烟气,由于烟气温度高达900-1100℃,将这部分高温烟气充分利用,通过余热回收装置———余热锅炉将窑头、窑尾排出大量低品位的尾气余热进行回收换热,产生过热蒸气推动汽轮机实现热能——机械能的转换,再带动发电机发出电能,并供给炭素生产过程中的用电单位,不仅提高炭素生产过程中能源的利用水平,增加企业的经济效益,提升产品的市场竞争力,而且对保护环境也起到了巨大的促进作用。     

锅炉加装低压省煤器改造烟气余热利用节能分析

云南某电厂原设计燃用云南省小龙潭煤矿褐煤,由于燃煤供应问题,近年来大量掺烧低热值、高水分的新哨褐煤,锅炉运行工况严重偏离设计工况;同时为了降低炉膛内水冷壁管的磨损,在炉膛内设置了一系列的防磨梁;为了降低厂用电率,锅炉在原设计床压基础上采取了降低床压运行的方式,造成锅炉排烟温度升高到约167℃左右,比设计值高约25℃。为了解决锅炉排烟温度较高问题,拟在锅炉的尾部烟道加装低压省煤器,回收利用锅炉尾部烟气余热来加热汽机侧凝结水,达到降低锅炉排烟温度和节能减排的目的。     

蒸汽-兰炭传热及余热回收特性

为了提高兰炭余热回收效率,建立了蒸汽-兰炭三维非稳态传热模型,对单颗粒传热机理进行了分析,并研究了兰炭粒径、料层厚度和蒸汽流量对蒸汽-兰炭传热及余热回收特性的影响。通过搭建蒸汽-兰炭换热实验台对所建传热模型进行验证,计算结果与实验结果具有良好的一致性。结果表明:对于单颗粒传热,中层颗粒和顶层颗粒热流量均是随着换热时间先增加后减小,具有相似的变化规律,而底层颗粒热流量的变化规律不同于中层颗粒和顶层颗粒热流量的变化规律,底层颗粒热流量是随着换热时间逐渐减小最后趋于0。蒸汽-兰炭换热初期热交换剧烈,料床整体平均温度下降较快,热回收量显著增加。热回收量随着兰炭粒径的增大逐渐减小,随着料层厚度的增加几乎呈线性增加,随着蒸汽流量的增大先逐渐增大后趋于稳定,在保证余热回收量最大的情况下蒸汽的最佳流量为9.0 kg/h。     

余热锅炉在韶钢130吨转炉的运用

韶钢新一钢两座130吨转炉配备有两套余热锅炉汽化冷却系统,可以在转炉运行过程中吸收高温烟气中的余热产生蒸汽,一方面降低了烟气温度,便于转炉煤气的回收;另一方面冷却产生的蒸汽可用于发电,有助于冶炼行业的节能降耗.通过分析余热锅炉组成结构和工作原理,针对余热锅炉运行过程中出现的问题采取一定的优化措施,使余热锅炉在转炉炼钢过程中运行更加稳定和节能.     

石灰窑烟气余热用于高炉水渣烘干制粉的研究与应用

本文结合企业生产实际,实现20万吨/年石灰窑生产线废烟气余热回收利用为最终目的,对余热烟气成分、温度、流量、密度进行分析研究,确定应用方向与工艺路线,明确系统参数及主要设备明细,完成了余热烟气用于高炉水渣烘干制粉的研究与应用,填补我国烟气余热利用的多项空白,成为我国第一套余热烟气用于高炉水渣烘干制粉的系统装置.     

泡沫流体管流流动与换热数值模拟

基于质量、动量和能量守恒方程,建立泡沫流体在圆管内流动与换热的物理模型和数学模型,并利用FLUENT软件进行模拟,得到不同雷诺数下圆管内的压力损失、管道横截面上的速度分布和表观黏度分布,同时回归了不同雷诺数下的摩阻系数和努塞尔数经验关系式.结果表明:管内压力沿管程不断降低,且流速越大压降越大;管内温度沿管程不断升高,且流速越小温升越大;管道横截面上的速度、温度分布不均匀,越接近管壁速度越小,温度越高.     

基于产热量优化的烧结余热回收操作参数设定

针对钢铁烧结余热回收过程中的热交换效率优化问题，引入锅炉有效产热量的概念，用于评价余热发电系统的整体运行效率，提出基于中压锅炉有效产热量优化的余热回收过程操作参数设定方法.首先应用BP神经网络对中压锅炉有效产热量进行预测，基于热力学原理建立有效产热量优化模型；然后采用一种改进的粒子群优化算法求解优化模型，得出有效产热量最大时中压蒸汽温度和环冷机速度的优化设定值.基于工业运行数据的仿真结果表明，所提方法可以使烧结余热回收系统的有效产热量平均提高5%左右，从而提高余热发电效率.     

干熄焦余热锅炉过热器传热特性研究

针对干熄焦余热锅炉过热器的特点,建立描述其内部传热的简化数学模型.应用该模型对一台86.6 t/h的干熄焦余热锅炉二级过热器烟气和蒸气温度分布进行模拟,模拟计算结果与实际运行过程具有较好的一致性.并进一步分析了过热器烟气进口温度和内部不同沾污情况对过热器换热的影响.     

螺旋槽管强化传热研究及其在锅炉中的应用

论述了螺旋槽管管内外单相流体传热研究的试验结果,并将试验数据按流动参数、物性参数和几何参数采用无量纲准则数进行整理.给出了在雷诺数Rei=104～105范围内管内无量纲换热系数Nui的关联式,和在Re.=3×103～6×104及Re.=3.3×103～105范围内气流横掠螺旋槽管错列和顺列管束的管外无量纲换热系数Nu.的关联式,该关联式可以作为螺旋槽管换热器的设计依据.介绍了螺旋槽管作为空气预热器在电站煤粉锅炉中的广泛应用,给出了几个应用螺旋槽管空气预热器解决锅炉具体问题的实例,表明了螺旋槽管空气预热器的显著优越性.     

焦炉荒煤气显热回收传热行为的数值模拟

以Fluent6.3为计算平台,利用其自定义函数功能,采用数值模拟的方法对焦炉荒煤气显热回收管束间的传热特性进行研究,探讨荒煤气的入口流速和初始温度对管束内流场和温度场的影响。研究结果表明:荒煤气在管束内是以绕流的方式流动,在管道的后面会形成流速很小的尾流漩涡。在换热管束第1排管道的后壁以及其余管道的前壁和后壁焦油易发生冷凝附着。提高荒煤气的入口流速和初始温度有利于减轻焦油附着,但随着荒煤气入口流速的增大和初始温度的升高,显热回收管束的热回收效率降低,荒煤气离开管束中时的平均温度升高。     

烟气余热回收技术在电厂中的应用

介绍了电厂烟气余热回收利用技术,酸露点的计算方法.利用烟气余热加热除盐水,把锅炉尾部烟气温度降低到接近酸露点,最大程度的提高锅炉效率,降低煤耗,增加发电量,降低CO.与SO2排放以达到节能与环保目的.     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环模拟

为了提高柴油机多品位、大温差余热的回收利用率,提出了一种低损跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的柴油机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收柴油机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热.高温级对比分析了3种硅氧烷工质MM、MDM和D4,低温级选用了R143a,模拟研究了高低温级参数对循环性能的影响.结果表明:高低温级均存在最优的蒸发压力,高温级冷凝压力在允许范围内越低越好;高温级采用MM较MDM和D4循环性能更好,循环净功最高可以达到36.36,kW,损只有4.5,kW;各部分余热的利用率均在86%以上;增加高低温级的回热效能均可以提高循环性能.     

一种新型热电热泵暖风机的性能研究

提出了一种利用热电热泵制热且可回收余热的浴室用热电热泵暖风机,在热力学基础上,建立了热电热泵暖风机的数学模型,并对暖风机在不同室内温度下的制热性能进行了模拟,分析了工作电压和冷热端热管散热器热阻对暖风机制热性能的影响.模拟结果表明:该暖风机的最佳工作电压为5V;冷热端散热器热阻越小,暖风机制热性能越好;通过回收浴室排风余热,有效减小了热电芯片的冷热端温差,提高了暖风机制热性能;暖风机制热系数最高可达2.9,相比电热转换效率为0.9的传统浴室用电热取暖器,节能效果明显.     

利用有机朗肯循环系统回收30t/h燃煤锅炉烟气余热的热经济性评估

设备选择和经济性评估对有机朗肯循环系统(ORC)热力性、经济性和环境影响至关重要。文中以R123为工质,以某厂30t/h蒸发量锅炉烟气余热回收利用作为案例,对ORC系统回收利用烟气余热进行了设备及热经济性计算分析,给出了具体设备热经济计算结果,锅炉烟道中换热管束的布置形式和尺寸。结果表明,系统单位装机容量成本为23 800元/kW,单位发电成本为0.285元/kW·h,投资回收年限为5.58年,净输出功为91.5kW,发电功率为88.5kW。考虑主要设备及运行维护费用,系统总投资约合人民币345万元。