助燃空气加湿对燃气锅炉低氮燃烧性能的影响

为降低燃气锅炉的NO_(x)(氮氧化物)排放质量浓度,可以利用助燃空气加湿方法实现燃气锅炉降氮,重点针对该方式的燃烧过程和实施效果开展模拟与实验研究。研究不同助燃空气含湿量对燃气锅炉排烟温度、NO_(x)排放质量浓度的影响规律。结果表明,助燃空气加湿可以明显降低炉膛出口的NO_(x)平均排放质量浓度。当助燃空气加湿至76.90 g/kg时,燃气锅炉的NO_(x)排放质量浓度可降低至38.05 mg/m^(3),降氮效率高达71.96%。当助燃空气含湿量高于57.30 g/kg时,炉膛出口的CO质量浓度增长率急剧增加,燃烧的稳定性变差,继续提高助燃空气中的水蒸气含量不利于燃气锅炉的稳定运行。提出的助燃空气加湿技术为已有燃气锅炉的低氮改造方面提供技术参考。

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环(ORC)低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示:发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h^-1。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。

用于烟气全热回收的全开式吸收式热泵

提出一种新型全开式吸收式热泵技术用于烟气余热回收,利用燃烧器产生的高温烟气在发生器中驱动稀溶液再生,降温、加湿后的烟气经冷凝器被冷却水冷却到饱和状态,再与待回收的目标烟气混合进入吸收器,被浓溶液吸收.其中,冷凝和吸收过程放出的热量可用于供热.系统的3个主要部件均为喷淋塔结构,节省了传热管材,有效降低初投资;同时,这种全开式常压结构对强度要求不高,可进一步降低制造和维护成本.该技术在热网回水温度较高时仍能有效回收烟气余热,而且烟气最终被处理到过热状态,避免了排出过程中结露腐蚀的问题.采用欧拉-拉格朗日方法建立了细致的液滴动力学和耦合传热传质模型,根据该模型理论计算,设计并搭建了实验样机,结果表明,系统COP最高达到1. 621,排烟露点最低达到36. 2℃,相对湿度为62. 4%.仿真与实验结果吻合较好,理论模型得到了验证.

600MW机组抽汽供热的影响评估与方案选取

针对北仑发电厂600 MW亚临界机组即将对外抽汽供热的实际需求,以机组性能试验数据为基础,计算分析不同抽汽供热方案对汽轮机、锅炉主设备运行的安全性和经济性影响程度,据此对各供热方案的优劣性作出评估,相关结论将为机组抽汽供热项目的具体实施提供参考。

低GWP混合工质回热热泵采暖性能

随着我国煤改电政策的逐步推行,我国北方地区的冬季采暖面临着环保高效的改进需求,空气源热泵作为近年来研究的热点,其低环温运行的效率值得关注。利用环保混合工质CO_(2)和2,2-二氟丙烷,本研究构建了结构简单、成本低廉且易于控制的回热热泵循环,并通过理论优化分析了该循环不同环境温度下的制热性能。当环境温度从−30℃变动至10℃,回热热泵循环的COP从1.87升高至3.51,单位容积制热量从1773 kJ/m^(3)升高至5516 kJ/m^(3)。通过与常规补气循环的比较,该混合工质及回热循环具有用于冬季采暖的潜力和可行性。此外,由于高沸点组分的加入,传统CO_(2)循环过高的运行压力也得到了很好的控制,这也更有利于该系统的实际应用。

回收船舶柴油机余热的有机朗肯循环系统热力学性能比较分析

利用有机朗肯循环(ORC)系统对某型号船舶柴油机(最大持续功率为996 kW)的余热进行回收,以系统净输出功为指标,对比分析5种不同结构形式的ORC系统的热力学性能,结果表明:回收柴油机排烟余热的基础ORC系统最大净输出功达49.83 kW;增设回热器进一步回收膨胀机出口工质废热后,系统最大净输出功达54.84 kW;增设预热器回收柴油机缸套冷却水余热后,系统最大净输出功达58.88 kW,比基础ORC系统提高18.1%;通过独立双循环ORC系统同时回收柴油机排烟余热和缸套冷却水余热时,系统最大净输出功为60.6 kW,仅比带预热器ORC系统高2.84%。因此,考虑到船舶空间受限以及运维可靠性等因素,应优先考虑采用带预热器ORC系统来回收该船舶柴油机的余热。

泡沫金属相变蓄热换热器在余热利用中的模拟

泡沫金属具有质量轻、体积小、换热面积大和热导率高等特点。利用泡沫金属优秀的导热性能及螺旋管的扰流能力,设计一台带有蓄热功能的螺旋管式烟气余热回收装置,以一台400 kW柴油机烟气数据为依据进行数值计算,考核装置在不同螺旋尺寸下的换热、蓄热能力,并结合工程实践考虑选取30 mm管径、40 mm螺距的螺旋管设计,蓄热材料为泡沫金属复合二元硝酸盐,金属基体为铝,填充材料为质量比3∶2的硝酸钾与硝酸钠混合物,相变材料与金属基的质量分数比为91.6%∶8.4%。结果表明,装置占用平台面积为3.3 m2,装置换热量为184 kW,蓄热功能的加入使余热回收装置对工况变化的敏感度降低了54%。可解决海洋石油平台余热回收面临的空间有限、余热资源不连续等问题。

燃气锅炉燃烧过程中余热回收利用研究

对燃气锅炉燃烧过程的余热进行回收是未来发展的必然趋势。在对天然气基本特征进行介绍的基础上,分析了排烟温度对余热回收中的冷凝率和锅炉供热效率的影响情况,发现存在反比例关系,而空气含湿量对水蒸气露点温度具有促进作用,有利于水蒸气热量的冷凝回收。设计了一种余热回收装置,包含1个间接式换热器和2个直接接触式换热器,对换热器的基本情况进行了介绍。基于EES软件分析了供热负荷为100%、80%、50%和30%时余热回收系统的性能情况,结果发现对应的余热回收量分别为127.6、119.6、92.5、48.1 kJ/s,具有非常好的节能减排效果。

基于离子液体的烟气余热回收存储系统研究

离子液体作为储热物质的研究绝大部分在于提高其储热密度,少有文献结合工程实例进行实验探究。以燃煤电厂的烟气热损失为背景,设计并搭建了一套储热系统,选用[Omim][NTf_(2)]、[Omim][BF_(4)]、[Omim][PF_(6)]作为导热和储热流体。此系统实现了离子液体对于烟气的热量吸收和存储。当模拟烟气混合气体温度为130.0℃时,3种离子液体的换热率达到最高,分别为41.9%、33.4%和24.1%。用热重分析(TG)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征,结果印证了离子液体具有较好的热稳定性(热分解温度均大于350.0℃)和化学稳定性,为离子液体煤电厂在烟气余热利用方面提供了实验依据。

基于吸收式换热机组的热电厂乏汽余热利用供热系统研究

通过分析目前热电联产集中供热系统存在问题,基于吸收式换热系统运行原理,一方面提出在部分二级换热站安装吸收式换热机组,使得在不改变一次网供水温度、二次网供回水温度的前提下,显著降低一次网回水温度,一次网供回水温差增加可有效提高管网输送能力;另一方面提出在电厂安装吸收式换热机组,以汽轮机采暖抽汽作为驱动热源回收汽轮机乏汽余热,用于梯级加热一次网回水。由于一次热网低温回水与汽轮机乏汽能级匹配,使得改造后的供热系统处于极佳效率工作区间。经过此次改造后提高了热源供热能力,增加了管网输送能力及电厂发电量,同时大幅提高电厂热效率,该方案的实施可有效缓解北方城市热电联产集中供热面临的矛盾。

八钢轧钢系统加热炉低品位余热的回收利用

文章介绍了八钢轧钢加热炉低品位余热资源的回收利用。采暖季节所产蒸汽全部用于生活区供暖,非采暖季节汽轮发电机组所发电回用于区域生产,当出现故障检修时,可按原烟气处理系统进行运作,保证了生产系统的正常运行,有效提高热量利用率。

电解系统烧碱热量的利用

介绍了将电解槽产出的88℃成品碱的热量进行利用,高温烧碱加热去循环碱的脱盐水,从而降低作为热源的蒸汽使用量。

基于高温热泵的电厂循环水余热回收系统研究

针对我国火电厂效率低下,导致产生大量余热由冷却塔直接排入环境,从而造成热污染问题。笔者以600 MW机组电厂为例,提出一种基于高温热泵回收余热并且提高余热品位用于加热送风的系统;并与燃煤锅炉、燃气锅炉等传统供热方式对比,从经济效益与减排方面进行分析比较。分析结果表明,受当地电价和天然气价格影响,燃气锅炉费用最高,高温热泵的余热回收系统运行费用仅次于燃气锅炉,且每年可减少1 137.4 t的CO_(2)以及其他污染物排放。该系统不仅具有经济性且节能减排,符合国家“双碳”政策导向。

一种新型太阳能辅助高温热泵系统性能分析

为降低压缩机排气温度、优化热泵系统性能,设计了一种利用太阳能集热器加热压缩机排气,利用蒸气显热制取高温热水的新型太阳能辅助热泵系统。结合天津地区的辐射日照条件对新型太阳能辅助热泵系统进行了可行性和热力性能分析,并将其与直膨式太阳能辅助热泵系统的性能进行对比。结果表明:该系统通过提高蒸发温度,可以降低制冷压缩机排气温度,增大太阳能集热量,提高系统性能;在蒸发温度为-10~10℃工况下,该系统制热性能系数较直膨式太阳能辅助热泵系统提高3.8%~5%,综合性能系数(COP)则是后者的1.9~2倍,系统月平均综合COP提高21.2%,年耗功减少7.7%。

汽车发动机余热采暖系统研究

对汽车余热式采暖系统进行了研究,分析了小轿车和大客车对尾气余热供暖方式的需求,分析结果表明:在室外温度高于零下5℃,利用冷却水对小轿车供暖可基本满足供暖需求,室外温度低于零下5℃,需冷却水和尾气混合供热。对于客车车型供暖,利用冷却水与尾气混合供热只能在室外温度高于5℃时,可满足供暖要求。

大型数据中心余热回收利用节能研究

以典型规模的数据中心园区为模型,介绍了数据中心园区余热利用原理,对余热利用的节能量进行了定量测算,对节能潜力进行预估。列举国内外数据中心余热利用现状,提出数据中心余热利用的相关建议。

工业废水余热优化利用实例分析

随着经济的高速发展,大量的化石能源被消耗,能源资源的短缺成为各个国家发展的主要问题。而降低能耗,提高能源的利用效率则为解决能源资源短缺的有效手段。在能源消耗方面,工业领域能源控制尤为重要,工业余热的再利用是重中之重。因此提出一种利用板式换热器与热泵相结合的形式对工业余热进行梯级利用。工业废水通过板式换热器进行一次换热,若温度足够,与板式换热器进行多次换热,然后供给住宅用户。若温度不足以直接供热且温度高于周围平均温度,则充当热泵系统的热源进行二次利用,再供给住宅用户。多级利用将废水余热充分回收利用。对改造前后系统各段进行能耗计算分析、节能效益分析和环保效益分析,为现阶段工业余热利用提供可行性方案。