燃?xì)忮仩t尾部煙氣凝結(jié)換熱及余熱回收利用研究.pdf

1、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

2、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。
　　本研究首先通過數(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

3、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

4、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^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