喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理系统实验研究

为协同处理好燃气锅炉的烟气冷凝余热回收与低氮排放问题,提出喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术方式,并搭建了该协同处理技术的实验台.该方式将烟气冷凝余热回收段和助燃空气加湿段进行集成设计.实验研究了热网回水温度、喷淋水流量、空气加湿段液气比和助燃空气含湿量等因素对系统性能的影响规律,发现助燃空气含湿量是影响烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理效果的关键影响因素.实验结果表明:当维持热网回水温度为45.0℃,喷淋水流量为0.83 m3/h工况时,该系统的烟气余热回收效率可达12.2％,热网余热利用效率为6.9％;排放烟气的氮氧化物浓度可降至50.0 mg/m3,氮氧化物减排效率为61.4％.该喷淋塔式烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术方式不仅可以高效回收烟气冷凝余热,还可以有效降低氮氧化物排放浓度,具有很大的节能、环保与经济效益和推广应用前景.     

翅片管与空气—水蒸汽混合气间传热规律研究

本文研究水蒸汽重量百分含量为10－35％的空气－水蒸汽混气纵向流过翅片管时，翅片管与空气－水蒸汽混合气间的对流传热。研究表明，由于水蒸汽在翅片面上的冷凝，翅片管与空气－水蒸汽混合气间的对流传热系数高于翅片管与干气体间的对流传热系数，并且翅片间距越大，水蒸汽冷凝使对流传热系数增加的程度越大。从理论上对实验现象做出了较好的解释，并给出子有冷凝发生时，翅片管与空气－水蒸汽混合气间对流传热系数的关联式。     

烟道气的冷凝传热与脱硫的实验研究

实验研究了锅炉烟气在轴流式塑料螺旋板空气预热器中的传热特性．与圆管内和圆形套管内层流单相对流换热进行了比较．具有烟气冷凝的对流换热研究反映冷凝换热与单相对流换热具有同等重要性,与纯蒸气冷凝换热有明显不同,也不同于湿空气去湿过程．采用修正后的古典膜模型对烟气冷凝的计算与实验结果有较好的一致性．伴随烟气冷凝,烟道气中所含SO2和NO2被冷凝液吸收,降低了有害气体浓度．     

冷凝热交换器的应用研究

回收锅炉烟气的能量，一直是提高锅炉能量利用效率的研究重点，采用一种冷凝热交换器，回收２００℃以下烟气中的能量，取得较为满意的结果。     

喷淋式助燃空气加湿型烟气冷凝余热回收系统实验研究

提高燃气锅炉烟气冷凝余热回收效率和降低烟气氮氧化物排放浓度研究工作具有重要的工程应用价值。提出了一种喷淋式助燃空气加湿型烟气冷凝余热回收方式。实验研究了助燃空气含湿量变化对燃气锅炉的烟气露点温度、系统热回收效率、氮氧化物排放浓度的影响规律。实验结果表明:当助燃空气的含湿量从3 g/kg增加到60 g/kg时,对应的烟气露点温度可提高8. 0℃;在维持喷淋水温度45℃、喷淋水质量流量0. 075 kg/s的工况下,烟气余热回收效率可达到8. 4%;排放烟气中的氮氧化物平均浓度可从101. 6 mg/m~3降低到53. 3 mg/m~3。当助燃空气含湿量处于40 g/kg时,燃气锅炉运行比较稳定,排放烟气中的氮氧化物平均浓度为70. 1 mg/m~3。     

从市场出发，中山华帝正在创新路上——《冷凝技术在燃气具产品中的应用》项目介绍

能源是世界各国关注的问题，保护环境和合理开发使用能源是实现可持续发展的核心。应用冷凝技术开发的燃气用具产品，其热效率较现有的燃气用具产品可提高15％以上，其原理是可在现有燃气产品中增加冷凝式换热器进行二次换热，既充分吸收高温烟气中的显热又部分吸收高温烟气中的潜热，把燃气产品燃烧过程中因烟气带走而损失的热量降到最低，同时由于其排放量的减少可缩小排烟管的体积，从而在提高燃气产品热效率的同时，又降低了烟气的排放。如果将此技术移植到燃气热水器上，可降低的费用：按每天每台冷凝式热水器工作0．5h（8L），一年可节省50Nm^3（按天然气计）。未来5年燃气产品的社会需求量2300万台，如均增加冷凝换热功能，每年可节省11．5亿Nm^3燃气，将带来巨大的社会效率和经济效益，这对于我们这个能源人均占有量较低的国家来说，无疑是一件很有意义的事情，且冷凝技术在我国还是一项尚未被完全掌握的技术，具有巨大的开发潜力。市面上的冷凝式燃气产品都是从国外进口，由于其技术含量高，其销售价格一直居高不下，因此利润也十分可观。     

空调冷凝热回收在水疗会所热水制备系统中的应用

结合公共建筑空调及热水系统的节能背景,分析水疗会所利用空调冷凝热制备卫生热水的适宜性和空调冷凝余热的可利用量,提出空调冷凝热用于卫生热水制备的技术方案和调控方式,探讨冷凝热利用前、后空调及卫生热水制备系统运行费用的计算方法。研究结果表明:冷凝热利用后与利用前相比,空调及热水制备费用同比分别节省15.4%和77.5%,综合一次能节能率为24.4%。     

Cu—BTA低能表面强化冷凝传热研究

在铜基表面上制备出Ｃｕ－ＢＴＡ低能表面，经实验证明已稳定实现了水蒸汽滴状冷凝过程，其寿命已达２０００ｈ以上，实验还证明该表面对乙醇及乙二醇蒸汽的冷凝有强化作用，其冷凝传热系数可提高２０％，对该表面维持低表面能寿命的物理构型进行了分析，为今后该种表面的制备提供参考。     

高水分烟气辐射换热实验研究

为克服垃圾中水分含量偏高,燃烧时传热特性与常规燃料存在较大差异的问题,根据热平衡原理,对高水分烟气的辐射换热特性进行了实验研究。进行了对管内径105,150,208mm,烟气温度300～800℃,水蒸汽份额20%～50%的126个工况的实验。结果表明,在高水分条件下,烟气的辐射换热性能显著增强,原有锅炉计算的标准方法已不再适用。考虑到水蒸汽含量的影响,对原有计算公式中的烟气辐射减弱系数进行了修正,得到一种工程上简便实用的计算方法,可满足垃圾焚烧锅炉设计的需要。     

含不凝气体水蒸气竖直管内冷凝传质传热研究

针对竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传质传热过程开展研究.基于ANSYS Fluent软件平台建立了多相多组分三维数值计算模型，通过将管内中心轴线和壁面上多点温度分布与Kuhn试验结果进行对比，验证了模型的可靠性.在此基础上，考察了混合气体进口温度、速度、压力以及不凝气体体积分数对管内冷凝传热过程的影响规律，并基于不凝气体体积分数修正，提出了竖直管内含不凝气体水蒸气冷凝传热关联式，关联式误差范围为-20%～18%;同时，探究了不凝气体对水蒸气冷凝传质过程的影响规律，发现冷凝水率和平均传质速率随不凝气体体积分数的增大呈现先增大后减小的趋势，少量不凝气体具有促进水蒸气冷凝的作用，不凝气体体积分数为23.2%左右时，冷凝水率和平均传质速率最高.研究结果可为含不凝气体水蒸气的传热关联式和传质模拟研究提供参考.     

Heat Transfer in Flue Gas with Vapor Condensation

IntroductionDetermination ofthe total heattransfer coefficientsfor the convection of gases containing acondensable vapor is an increasingly important andinteresting topic,since this kind of heat transferprocess is frequently encountered in the utilizationof waste or low temperature energy.The recoveryof low temperature energy is an importantenvironment issue.With condensable vapor,theconvective heat transfer is greatly increased by thecondensation of the condensable gas (water vapor)in flue ga…     

锅炉烟气中微细颗粒的湿式相变凝聚试验研究

通过相变凝聚原理,开发了一种特殊的相变凝聚装置;并将其应用到锅炉烟气中微细颗粒凝聚和脱除。通过在工业锅炉尾部加装新型湿式凝聚和除尘装置的工业试验表明:加装湿式相变凝聚装置后,可以有效保证除尘器出口烟尘排放浓度≤20 mg/m3,除尘效率在80%以上。     

Optimization of flue gas convective heat transfer with condensation in a rectangular channel

Conservation equations of sensible entarnsy and latent entransy are established for flue gas convective heat transfer with condensation in a rectangular channel and the entransy dissipation expression is deduced. The field synergy equation is obtained on the basis of the extremum entransy dissipation principle for flue gas convective heat transfer with condensation. The optimal velocity field is numerically obtained by solving the field synergy equation. The results show that the optimal velocity field has multiple longitudinal vortices, which improve the synergy not only between the veloctiy and temperature fields but also between the velocity and vapor concentration fields. Therefore, the convective heat and mass transfers are significantly enhanced. Flow with multiple longitudinal vortices close to the optimal velocity field can be generated by discrete double-inclined ribs set in the rectangular channel. The numerical results show that the total heat transfer rate in the discrete double-inclined rib channel increases by 29.02% and the condensing heat transfer rate increases by 27.46% for Re = 600 compared with the plain channel.     

蒸汽相变促进湿法脱硫净烟气中细颗粒物的脱除

采用石灰石/石膏法脱硫工艺,结合蒸汽相变原理,实验考察了除雾器类型、脱硫净烟气特性、蒸汽添加量及同时在除雾器上喷低温水等对细颗粒物脱除性能的影响.结果表明:在脱硫净烟气中添加适量蒸汽,可显著提高细颗粒脱除效果,且脱除效率随蒸汽添加量增加而提高;丝网除雾器比板波纹除雾器更适于凝结长大细颗粒物的脱除;脱硫净烟气特性对细颗粒...     

Engineering acid dew temperature: the limitation for flue gas heat recovery

In order to study how deep we can reduce the temperature of exhaust flue gas, an experiment focusing on the combined influence of ash deposition and acid condensation on the heat transfer characteristics of the heat exchanger was carried out in a 300-MW boiler unit. An annular tube was inserted into the flue gas duct between the air preheater and the electrostatic precipitator. The water with given temperature firstly entered the inner tube and then flowed into the outer tube at the end of the inner tube. It is found that heat transfer performance drops sharply at fixed temperature range under given coal quality. The turning temperature is defined as the engineering acid dew temperature （EADT）. When the inlet water temperature is under the EADT, ash sticks to the tube and is difficult to blow off, and thus the flow resistance rises. Furthermore, the corrosion can be observed obviously. From the point of economy and reliability, EADT is the limitation for flue gas heat recovery. The EADT is at least 30 ℃ lower than ADT calculated by traditional empirical and theoretical equations.     

印染废水处理方法研究

针对印染废水处理难度大、费用高的问题.对常州某印染厂污水处理情况进行了调查,分析了该厂印染废水水质、锅炉烟气成分以及印染工艺低温余热现状.对不同种类的印染废水进行低温烟气余热蒸发处理及利用烟气中和碱性废水的方法处理.此方案可使废水的质量浓度提高约13%,每小时可处理废水量约27 000t,同时使废水pH降至7~9.     

存在温度梯度的竖直壁面Marangoni 凝结换热特性研究

对水-酒精混合蒸气在表面存在温度梯度的竖直壁面上的Marangoni凝结换热特性进行了实验研究,并观测了混合蒸气的凝结形态.实验结果表明:凝结表面不同位置的换热系数不同,温度梯度大的位置凝结换热系数较大;当酒精蒸气的质量分数wv=0.5%,1%时,凝结换热系数随过冷度单调减小;当wv≥2%时,凝结换热系数与过冷度的关系为含有最大值的非线性特性关系;在相同条件下,wv=1%时的凝结换热系数最高,wv=0.5%时的次之,wv≥2%以后,凝结换热系数随酒精含量的升高而减小.与仅由浓度梯度引起的Marangoni凝结相比,本实验中由浓度梯度和温度梯度共同驱动的凝结换热更强.初步的理论分析也表明,凝结表面上的浓度梯度和温度梯度共同作用使水-酒精凝结液表面的表面张力梯度增大,Marangoni对流加强,凝结换热进一步强化.     

冷凝消雾收水装置设计计算方法

冷凝消雾收水装置可实现冷却塔水蒸气深度回收,基于对间壁式冷凝消雾收水装置结构研究,提出了适用于CSCT和FSCT冷凝消雾收水装置的设计方法,建立了冷凝收水装置热力计算模型、冷凝量计算模型及阻力计算模型;并构建了冷凝收水装置设计计算流程。计算方法可为冷凝收水装置的设计及优化提供参考,是机械通风冷却塔冷凝消雾收水装置技术研发和推广的关键支持。     

多孔氧化铝陶瓷内高温流体的流动及传热特性

通过仿真模拟的方法研究了模拟烟气、水蒸气及含尘烟气三类高温流体在多孔氧化铝陶瓷材料内的流动及传热特性。结果表明:随孔隙率增大,流体平均流速加快,流体进出口温降逐渐减小。三类流体中,水蒸气流速最大,在最大孔隙率下其流速达到66.64 m/s;烟气温降最显著,当孔隙率为0.3时,其进出口温差达到最大值85.6 K。随压差的增大,流体流速加快,其中受粉煤灰颗粒影响的含尘烟气流速增幅较小,流速仅从0.23 m/s增至0.93 m/s;另一方面,压差增大导致流体与壁面的热传导减少,模型内流体温降减小。含尘烟气流体扰动较大,当增大孔隙率和压差时,流速呈线性增长;尽管粉煤灰颗粒的存在强化了传热,但流体分子间的相互作用使得含尘烟气温度变化显著。