分离式省煤器内水相变传热的数值研究

为研究分离式省煤器内循环工质的相变过程,使用Ansys Fluent中的mixture（混合流）模型对汽液两相流进行数值模拟。通过Lee＇s蒸发冷凝模型对分离式省煤器的传热传质过程进行了迭代计算,获得了瞬态的气相图和温度场。在相变系统的加热过程中,可观察到蒸发段的液池内气泡的形成、合并、生长和上浮的全过程和在冷凝段壁面上凝结成液膜,并汇集返回蒸发段的全过程,计算得到的壁面温度与工程现场测量值相吻合,验证了模型的正确性。研究了热流密度、相变段内径、相变段长度比、充液量和冷凝段参数对相变系统总传热系数的定性关系,研究表明：在蒸发段管径30 mm、冷凝段温度320 K、热冷段长度比为1、热流密度800 W/m^2情况下,充液率在0.2～0.8时分离式省煤器内循环系统可以稳定运行,充液率为0.4时,传热系数达到最大。研究结果为分离式相变换热系统的研究设计提供了参考。

分离式相变省煤器在电厂抗低温腐蚀中的应用

针对高含硫烟气降温对换热设备造成的低温腐蚀难题,根据热管的"相变段"壁温可控可调的特性,分析了壁面低温腐蚀的原因与分离式相变省煤器应用的可行性,并成功应用在某热电厂2×660 MW机组空预器和除尘器间的烟气余热回收系统,得出了相变省煤器系统的热力参数,也提供了系统的安装措施。通过调控管壁温高于酸露点来有效避开了低温腐蚀,同时提高了除尘器效率,降低了排烟温度,减少了脱硫的水耗,更大幅度地节约标煤和减少了CO_2与SO_2的排放量。设备安装,解列检修灵活,为热电厂深度超低排放余热回收系统提供了工程借鉴。