烟气在陶瓷膜管内对流凝结换热实验研究

为了研究烟气中水蒸气在陶瓷膜管内的热、质传递规律,通过烟气在单根陶瓷膜管内的对流凝结换热实验,研究了不同烟气参数(流量、温度和相对湿度)和冷却水流量对烟气对流凝结Sherwood数、烟气对流凝结Nusselt数和烟气显热、潜热换热量的影响。实验结果表明:烟气对流凝结Sherwood数、Nusselt数随烟气流量、温度和相对湿度的增加而上升,Sherwood数随冷却水流量增加基本不变,Nusselt数随冷却水流量增加显著上升;烟气潜热换热量与烟气对流凝结Sherwood数呈相同变化趋势,烟气显热换热量随烟气相对湿度、冷却水流量增加而上升,烟气流量大于10 L/min时,烟气显热换热量增长趋于平缓,烟气温度对烟气显热换热量没有影响。研究结果对于陶瓷膜在电厂实际烟气中应用具有指导意义。

平板陶瓷膜回收烟气水热的实验研究

将平板陶瓷膜组成膜组件对烟气水分和余热进行回收,考察了烟气的温度、相对湿度、流速和冷却水温度等参数对膜组件水热回收性能的影响。在实验工况下,水通量和水回收效率随着烟气温度、烟气相对湿度的增加和冷却水温度的降低而上升;水通量随着烟气流速的加快而上升,水回收效率随着烟气流速的加快先上升后降低;膜组件的水通量和水回收效率最高分别可达22.0 kg/(m^(2)·h)和36.3%。平板陶瓷膜回收的热量主要来自烟气潜热,烟气潜热换热量与水通量呈正相关变化趋势。在实验工况下,平板陶瓷膜组件的总传热系数最高为412 W/(m^(2)·℃),高于多通道管式陶瓷膜和单通道管式陶瓷膜。

热源塔在不同城市的供暖特性分析

热源塔热泵系统在夏热冬冷地区作为冬季热源是一个很好的尝试。建立开式横流热源塔内部的传热传质数值模型,并在TRNSYS中建立热源塔热泵系统模型。确定建筑模型后计算出重庆地区的全年逐时负荷,然后确定供暖季的冷热源选型。选取成都、重庆、武汉3个城市作为分析对象,综合分析建筑用3台热源塔的冬季换热性能。结果表明,热源塔溶液进、出口温度随空气露点温度而变化;建筑负荷升高,热源塔溶液进、出口温差增大,逼近度升高;潜热换热量随着空气含湿量的升高而增大,潜热比的变化趋势与潜热换热量相同;机组COP高于系统COP,机组COP随着空气含湿量的升高而增大。热源塔热泵系统在冬季低温高湿地区更适用。

横流热源塔换热性能研究

针对制热工况,建立横流热源塔传质传热数学模型。对数学模型的计算准确性进行实验验证。选取重庆、长沙、杭州、西安、南京、青岛6座城市作为计算对象,分析计算热源塔显热换热量、潜热换热量的影响因素以及一定计算条件下的显热换热量、潜热换热量。计算结果与实验测量结果偏差很小,数学模型的计算结果可信。进口防冻液温度的影响:当防冻液、空气质量流量一定时,6座城市的显热换热量、潜热换热量均随进口防冻液温度的升高而减小。进口防冻液温度相同时,显热换热量、潜热换热量由大到小的城市均为重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛。防冻液质量流量的影响:重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别选取-4、-8、-9、-11、-12、-14 ℃,空气质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随防冻液质量流量的增大而增大,但潜热换热量增大幅度非常小。空气质量流量的影响:重庆、长沙杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别为-4、-8.-9、-11、-12、-14℃,防冻液质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随空气质量流量增大而增大。空气质量流量对重庆热源塔潜热换热量的影响最明显,其次分别为长沙、杭州、南京、西安,对青岛热源塔潜热换热量的影响微弱。一定计算条件下,6座城市热源塔显热换热量差别比较小,而潜热换热量差别明显,室外空气含湿量越大的城市热源塔潜热换热量越大。