高水分烟气辐射换热特性分析与计算

对基于光谱法窄带模型的Ｅｄｗａｒｄｓ方法进行了分析计算，将结果与使用传统辐射特性计算方法所取得的结果进行了对照分析，表明该方法能够保证足够的精度，较之传统方法有着更广泛的适用范围，可用于高水分烟气辐射特性计算；计算表明，在高水分条件下，温度及射线行程长度等因素对烟气辐射特性的作用规律与较低水分时趋势相似，但烟气的辐射、吸收能力显著强化。

高水分烟气的热物理性质

在燃用废弃物的特种锅炉中，烟气的水分容积含量ｒＨ２Ｏ达到或超过了常用锅炉热力计算标准２５％ 的上限，需要对原有的计算方法及公式进行检验和修正。本文使用线性规则和混合物规则分别计算了不同水分含量的气体混合物的热物理性质以及相应的对流换热特性，得到了物性随温度及水蒸汽容积含量变化的曲线。分析表明，在锅炉尾部低温区的对流换热受热物性影响较大，对高水分的烟气需进行修正。

高水分烟气对流冷凝换热模拟实验研究

针对冷凝式燃气锅炉,利用加湿热空气模拟燃气锅炉尾部烟气,通过实验研究了不凝性气体占多数时的水蒸气冷凝换热,研究了不同水蒸气分压比(3%20%)、不同温度下(100200℃),加湿空气的冷凝换热特性。实验表明,不凝性气体(空气)占多数时,其对流冷凝复合换热系数可以达到无冷凝时干空气对流换热系数的1.53倍。复合换热系数的影响因素主要有水蒸气分压力pv、Re、Pr以及壁面温度Tw和混合气体主流温度Tg,在此基础上建立一个新的准则数Ln并拟合了冷凝换热Nu数的准则关系式。

高水分烟气辐射换热实验研究

为克服垃圾中水分含量偏高,燃烧时传热特性与常规燃料存在较大差异的问题,根据热平衡原理,对高水分烟气的辐射换热特性进行了实验研究。进行了对管内径105,150,208mm,烟气温度300～800℃,水蒸汽份额20%～50%的126个工况的实验。结果表明,在高水分条件下,烟气的辐射换热性能显著增强,原有锅炉计算的标准方法已不再适用。考虑到水蒸汽含量的影响,对原有计算公式中的烟气辐射减弱系数进行了修正,得到一种工程上简便实用的计算方法,可满足垃圾焚烧锅炉设计的需要。

燃煤电站烟气水分回收技术试验研究

为改善锅炉效率并回收水分,利用加湿天然气烟气模拟褐煤锅炉排烟,通过布置在水平烟道中的错列光管水冷换热器进行冷凝换热,研究入口烟温维持在50℃-60℃时,烟气流速（3-8 m/s）、烟气中水蒸汽容积份额（4%-14%）、冷却水流量及流动方式等因素对高水蒸汽含量烟气冷凝液捕集率的影响,提出适用于电站的水分处理及回收利用技术。由试验结果分析得到,冷凝液捕集率随烟气流速降低、水蒸汽容积份额增大或冷却水流量的增大而增大。试验条件下的冷凝水捕集率最高可达52%。

烟气横向冲刷错列管束对流冷凝换热试验研究

利用天然气燃烧产生烟气来模拟除尘器后燃煤锅炉烟气,进行了高水分烟气水露点下横向冲刷错列管束的对流冷凝换热试验研究。通过研究,得到了水蒸气份额和烟气流速对烟气与受热面管束间对流冷凝换热影响规律,并将试验结果与传热学经典拟合公式计算结果进行了对比分析。

废弃物锅炉错列管束的流动阻力特性

为给计算废弃物锅炉中的错列管束受热面的流动阻力提供参考 ,并就高水分烟气中水分浓度和几何结构的改变对流动阻力影响的一些机理进行了探讨 ,搭建一实验台 ,共做了 1 0 8种工况的实验。主要针对机理的探讨 ,实验工况主要针对Re较小层流流态。实验研究表明 :在相同主流速度、温度和几何结构条件下 ,高水分烟气的流动阻力小于空气 ,其原因在于烟气中水分浓度的增加改变了烟气的物理性质 ,增加了速度边界层的厚度和减小了烟气的动力粘度 ,进而减小了速度层流边界层的摩擦阻力。几何排列结构对流动阻力亦有影响 ,横向节距的减小将增大管束的流动阻力 。