基于膨胀效应的超临界CO_(2)类沸腾临界点模型

传热恶化是超临界流体(supercutical fluid,SCF)传热研究重要问题之一,但由于SCF在跨过拟临界点时,流体存在非平衡过程,类气和类液之间的转变对传热的影响尚没有统一认识.本文假设SCF在宏观上存在类似于亚临界流动沸腾现象,通过类比亚临界沸腾传热,认为超临界CO_(2)传热恶化原因之一是由于流体膨胀导致热量不能被及时从壁面被带走,并提出一个类沸腾临界点模型.结果表明:类沸腾引起的传热恶化发生在大温度梯度下,较大的温度梯度使类过热液层覆盖在壁面,并使类气和类液呈现不同的分布形式,从而表现出不同的传热特性;当内壁温高于拟临界温度时,覆盖在壁面的过热类液焓值超过一定值会发生传热恶化,提出的理论模型能够较好地解释实验结果,此外考虑类沸腾的传热关联式,预测精度大大提高.本文从理论上建立超临界和亚临界传热之间的联系,为SCF传热恶化研究提供了新思路,丰富了超临界压力下的传热理论.

采用水-蒸汽泵回收燃气锅炉烟气潜热的热力性能分析

燃气锅炉较高的排烟温度是制约其热效率提高的重要因素之一。本文采用水-蒸汽泵技术回收燃气锅炉烟气潜热,针对兆瓦级燃气锅炉建立理论模型,分析提高热网回水温度、空气温度和湿度及过量空气系数等因素对燃气锅炉热效率的影响规律,并对锅炉的热力性能进行了优化分析。结果表明:当热网回水温度为45℃、空气温度为0℃、空气相对湿度为60%时,燃气锅炉的排烟温度可降低至26.2℃,热回收效率可达到83.6%,锅炉热效率可达到106.6%;随着热网回水温度的升高,系统回收烟气潜热的能力逐渐降低,当热网回水温度超过68℃时,系统不能回收烟气潜热;空气温度和过量空气系数对锅炉热效率的影响相对较小;以7 MW热负荷锅炉为例,对水-蒸汽泵回收潜热进行了初步技术经济分析,表明投资回收期约为7年。