金属丝网强化余热回收烟气换热器的试验与数值研究

为探究金属丝网强化元件在余热回收烟气换热器中的应用可行性及其性能表现,对嵌有金属丝网的通道的流动与换热性能开展试验与数值研究。对嵌入不同孔隙率金属丝网的通道进行了试验研究,基于FLUENT软件进行了模拟计算和流场分析,并分析了丝网高度对流动和传热性能的影响。结果表明,相比于传统平直翅片,嵌入金属丝网后通道综合性能指标最大提高58%。综合性能随孔隙率的提高先增后减,0.945为最佳孔隙率。同时,使用高度与流道高度一致的金属丝网,可以获得最佳综合性能。在相同压力损失下,金属丝网通过均匀流体温度、破坏边界层可以比平直翅片通过增加传热面积获得更好的综合性能,证明了金属丝网作为烟气换热器强化元件的可行性。

湿法烟气脱硫系统气-气换热器的结垢分析

国内某电厂的湿法烟气脱硫系统在连续运行过程中出现了气-气换热器结垢堵塞的问题.为查明结垢原因,对气-气换热器垢样、副产品石膏、锅炉飞灰等进行了取样分析,样品的颗粒表面形态由扫描电镜分析,晶体结构采用X射线衍射法分析,相关成分由X射线荧光光谱法测定.结果表明:结垢是由于一些饱和的石膏浆液液滴在通过除雾器时未能被有效除去而被带入气-气换热器中,随后被烟气中的飞灰包覆所致.

火电厂湿法烟气脱硫省却气-气换热器(GGH)的可行性研究

分析脱硫后烟气的腐蚀性,并结合技术、经济等因素论证燃煤电厂湿法脱硫(FGD)装置加装GGH的利与弊。分析认为,燃煤电厂湿法脱硫装置不设GGH是可行性的,建议新建脱硫项目不装设GGH;已安装GGH的脱硫装置,需对其尾部设备采取防腐措施。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺不宜安装烟气换热器

当前火电厂烟气脱硫(FGD)设施建设不断加快,大型火电机组烟气脱硫均以石灰石-石膏烟气脱硫湿法工艺为主,并已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。针对烟气脱硫湿法工艺是否需要进行烟气升温(即烟气脱硫是否需加装烟气换热器)的问题,对烟气换热器(GGH)的作用及安装与否的有关问题进行了阐述,认为石灰石-石膏湿法脱硫工艺安装GGH弊多利少,不但不能有效改善我国总体环境质量,而且大大增加了企业负担,并影响脱硫系统的安全、稳定、高效运行。建议今后建设的FGD不宜再安装GGH。

接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法

对接触式烟气-水冷凝换热器的换热效率进行了分析,充分考虑影响换热效率的各种因素,包括喷嘴雾化粒径和换热器高度等,给出了接触式烟气-水冷凝换热器的热工计算方法,并制作了线算图。采用所提出的热工计算方法,对具体示范工程烟气-水冷凝换热器进行了设计,供暖季现场实测数据表明,烟气-水冷凝换热器的换热性能达到了预期目标。

湿法烟气脱硫系统气-气换热器堵塞机理分析

研究了湿法烟气脱硫系统气-气换热器（GGH）堵塞的机理,用X射线衍射仪分析了GGH结垢物的物相组成,测量了脱硫系统除雾器入口烟气流速、出口烟气携带的小液滴浓度以及除雾器叶片的除雾效率.结果表明：垢的主要成分为石膏和CaSO4,飞灰参与了垢的形成过程;除雾器后净烟气携带的浆液粒径主要分布在10~30μm;随着气流速度的加快,除雾效率呈现先提高后降低的趋势;当烟气流速高于8 m/s后,除雾器出现严重的二次携带,除雾效率急剧下降;除雾器入口烟气流速分布不均,整体流速偏高,整体除雾效率为68.67%;净烟气从脱硫塔携带出的脱硫浆液是造成堵塞的主要物质,除雾器脱除效率偏低,使得小粒径的脱硫浆液流经除雾器进入GGH,造成堵塞.

燃煤电厂湿法烟气脱硫系统变更气-气换热器的环境经济可行性分析

燃煤电厂湿法烟气脱硫系统是否设置气-气换热器(GGH)所带来的环境经济利弊已引起各方面的普遍关注。结合工程实例,从环境影响、经济效益等方面对燃煤电厂湿法烟气脱硫系统GGH变更进行论证。结果表明,实施GGH变更,新增选择性催化还原(SCR)脱硝设施具有较显著的环境经济效益。

翅片管换热器内烟气对流换热模拟研究

以螺旋翅片管式换热器为研究对象,选取烟气进出口压降表征换热器流动阻力的大小、努塞尔数(Nu)表征换热器对流换热的强弱,利用Fluent软件模拟分析不同烟气流速下翅片结构参数对换热器流动阻力和换热效果的影响,并引入性能因子综合评价翅片结构参数对换热器换热性能的影响。结果表明:烟气流速一定时,翅片高度增加、厚度加厚和间距缩短均会使换热器进出口压降和Nu增加,在增大换热器流动阻力的同时,换热效果得到增强;翅片结构参数和性能因子的变化规律与Nu相反,选取高度较低、厚度较薄、间距较稀疏的翅片参数时换热器的综合性能更好;此外,与结构参数不同,烟气流速加快时Nu和性能因子均增大,能提升翅片管换热器的综合换热性能。

增设烟气-水换热器提升火电机组灵活性研究

山东电网电源结构中可再生能源占比日益增多,火电机组不可避免地面临深度调峰、频繁调峰,热电机组冬季供暖时热电矛盾问题突出,对电网安全稳定和可再生能源消纳带来负面影响。传统热电解耦技术存在负荷调整区间窄、能源整体利用效率不佳等情况,提出一种增设烟气-水换热器方案,与传统中压缸抽汽技术互补供暖,可提升整体负荷调度范围,同时提升整体能源利用效率。经测算,烟气供热模式在小供热需求下最低电功率显著低于传统供热模式,相同供热需求下混合供热模式最大电功率、最小电功率均优于传统供热模式,且混合供热模式下最大供热量显著增多,可提升机组运行灵活性,增强机组热电解耦能力。

热媒水管式烟气换热器在电站脱硫系统中的应用

针对气-气换热器(GGH)运行中存在压差高、易堵塞等缺陷,提出热媒水管式烟气换热器(WGGH)技术,以某超超临界机组增设WGGH系统为研究对象,比较了WGGH系统设置的技术利弊。结果表明:WGGH较GGH可以降低厂用电率,且能提高脱硫系统的可靠性,从而保障了机组的经济效益和社会效益。

沉浸式蛇管烟气-水换热器设计方法研究及实验验证

传统蛇管式烟气—水换热器管的设计方法较粗糙,设计结果常无法满足工艺要求。文章分析烟气流动与换热特性,建立了设计计算模型,并进行实验验证,结果表明,该计算方法能够满足工业设计计算的要求。

烟气换热器与热泵梯级余热回收系统运行特性研究

烟气换热器是一种利用工业生产中产生的废气排放中的余热进行能量回收的关键设备,而热泵梯级余热回收系统则是在烟气换热器的基础上进一步实现余热回收,提高能源利用率的系统。烟气换热交换器的特点使其成为那些寻求提高能源效率、减少对环境的影响和节约能源成本的企业和行业的有价值的工具。本文通过对烟气换热器与热泵梯级余热回收系统的结构、工作原理以及运行特性进行研究和分析,探讨其在工业生产中的应用前景和实际效果。

电厂脱硫系统烟气-烟气换热器结垢物质机理的对比分析

烟气–烟气换热器(gas-gas heater,GGH)是烟气湿法脱硫系统的重要设备,GGH结垢是困扰脱硫系统正常运行的普遍难题,该文对GGH结垢强弱不同的2个电厂的现场样品进行对比分析,研究表明GGH垢形成过程中对原烟气中的逃逸飞灰是选择吸收的,垢中硅铝比高,钠含量高。GGH垢的强度取决于飞灰的性质,高铝飞灰能更多地从静电除尘器中逃逸,造成强度更大的GGH结垢。作为GGH结垢的主要成分,硫酸钙在垢中以二水石膏存在,用高温蒸汽吹灰时,转变为无水石膏,或许会促使结垢的疏松,有利于其清除。

回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析

运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动阻力等方面的差异。尽管氟塑料换热器在传热系数和材料消耗方面具有优势,但翅片管换热器整体体积更小,且管件数量远小于氟塑料换热器。在此基础分析了污垢热阻和材料热导率对翅片管换热器的影响,发现污垢热阻会造成换热器性能20%~30%的变化,材料热导率则需要达到15~20W/（m？K）的阈值,才能实现较好的换热性能。

气-气换热器在湿法烟气脱硫中的新应用

介绍一种可以解决湿法烟气脱硫腐蚀问题的新方法,即将管式气气换热器(MGGH)的降温换热器放在电除尘器之前,使烟气温度降到露点以下,烟气中的SO3与水蒸气凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上,然后在除尘器中随飞灰一同被去除。该方法不但能提高排烟温度,而且解决了脱硫塔下游腐蚀的难题,同时还能提高除尘器效率,经济效益和环境效益非常显著。

两级式低温烟气换热器运行效果评价

在回热系统中布置低温烟气换热器(GCH)是降低排烟温度和回收热量的有效方式,将烟气换热器分别布置在1 000MW机组的电气除尘器前和脱硫吸收塔前,研究了烟气换热器投运后机组的性能.结果表明:两级式低温烟气换热器投运后,汽轮机热耗降低了0.56%,供电煤耗降低了1.59g/(kW·h),同时保证了烟气温度高于其酸露点温度,降低了相关设备的腐蚀风险;在保证脱硫效率的前提下,脱硫系统水耗降低了39.75t/h;电气除尘器的除尘效率有所提高,出口粉尘平均排放质量浓度降低到14.05mg/m3,能够满足新的国家排放标准要求;两级式低温烟气换热器有效地实现了机组节能、脱硫系统节水和电气除尘器除尘效率提高的目标,具有良好的应用前景.

柴油颗粒捕集器-烟气换热器集成设计与性能仿真研究

集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况下的流动与传热性能。结果表明:颗粒捕集-换热集成结构具有良好的流动换热性能,并具有显著的小型化优势,相较于原系统体积减小43.9%~49.7%;本文结构中,方形多孔壁面的烟气压降较小,W形多孔壁面在质量流量较低工况具有更好的换热性能,而方形多孔壁面在质量流量较高的工况下具有更好的换热性能;在金属隔板处合理布置多孔介质有利于强化换热性能。

烟气水冷换热器考虑热辐射影响时的数值模拟

由于烟气水冷换热器中的热烟气和冷却水温差较大,在设备设计时,除了考虑对流换热外,还需要考虑热辐射的影响。参考管壳式换热器和气体辐射换热的计算方法,对烟气水冷换热器进行工艺设计。同时,利用Workbench有限元分析软件,对设备进行数值分析。由此证明,烟气水冷换热器设备设计方法的正确性,以及当考虑热辐射时,换热器数值模拟方法的可行性。同时还发现,随着烟气入口温度的不断提高,热辐射对设备换热性能的影响不容忽视,辐射换热系数甚至能够达到总换热系数的40%以上;当烟气处理量较大时,对流换热则会成为设备换热性能主要的影响因素。此外,烟气中CO2质量分数的增加也会提高设备的辐射换热能力,但影响程度较为有限。

水媒管式烟气换热器材料耐腐蚀性评价

水媒管式烟气换热器在工作中面临酸露的腐蚀,换热管材料需具备耐腐蚀性。模拟了水媒管式烟气换热器的腐蚀环境,采用自行设计的浸泡试验方法对8种候选材料的耐腐蚀性进行了比较,并采用扫描电镜对材料腐蚀后的表面形貌进行了研究。结果表明,ND钢在高浓度硫酸中的耐腐蚀性优于碳钢;不锈钢254SMO在各种浓度硫酸溶液中的腐蚀速率均较低;聚四氟乙烯塑料(PTFE)具有优异的耐腐蚀性。

烟气余热回收换热器积灰抑制技术研究及参数优化

为了探讨能够减轻积灰的烟气余热回收换热器结构布置,提出了在换热管后加附属圆柱的方式,对6排管顺排布置换热器的流动传热及积灰特性进行了数值研究;其次,采用正交试验法分析了附属圆柱的各因素组合方式对换热器积灰及流动换热性能的影响,获得了影响积灰及换热性能的主次要因素;最终得出能够有效降低颗粒沉积率的较优组合结构参数。结果表明:对于沉积率指标,附属圆柱直径是最敏感的因素,附属圆柱与换热管间距次之,附属圆柱安装角影响最小,而影响换热性能的最敏感因素为附属圆柱安装角;综合考虑颗粒沉积率与换热性能,选择的最优方案是附属圆柱直径为6mm、圆柱与换热管间距为4mm、附属圆柱安装角为40°;将颗粒沉积率作为优化目标,按照正交设计的最优组合管束与光管管束相比,其颗粒沉积率降低约55.1%,能够实现工业烟气余热的高效回收利用。