加热炉排烟热量损失和炉体散热损失探讨

提高加热炉热效率需要进一步降低排烟热量损失、减少炉体散热损失。文中对负荷相当的两台加热炉进行计算分析。当排烟温度为80℃时,排烟热量损失占比约为3%;若要将排烟热量损失占比降为2%,则排烟温度接近空气的露点温度,会产生大量凝结水,将会出现露点腐蚀等问题。当设计外壁温度为80℃时,系统总散热损失可能大于放热量的3%,其中余热回收系统散热损失占比大于1%;在环境风速为2 m/s的工况下,系统总散热损失占比约增加0.3百分点。当设计外壁温度为65℃时,系统总散热损失占比约为2.5%,其中余热回收系统散热损失占比约为1%。加热炉热强度越高,炉体结构尺寸越小,散热损失越小,实际运行时加热炉热效率越高。

炼油装置管式加热炉燃烧控制优化

炼油装置中管式加热炉为工艺流程提供热量。加热炉主要燃烧控制目标包括维持炉出口工艺介质温度、炉内无可燃物聚集风险、安全操作、高效节能等。国外项目中,平衡抽力和强制抽力模式的加热炉燃烧设计采用“空燃比控制”方案,当炉负荷增加时,优先增大供风量,随后增大燃料量,当炉负荷较小时,优先减少燃料量,随后减少供风量,以确保炉内的燃烧变化过程始终空气过剩,避免供氧不足、发生不完全燃烧,降低可燃物聚集的安全风险。较常规控制方案,采用“空燃比控制”方案的加热炉过剩空气系数较小,烟气排放量较少,热效率、安全性有所提高,操作费用有所下降。在碳中和目标下,加热炉采用“空燃比控制”的方案是一种提高燃料效率、减少CO_(2)排放的解决方案。

P&P废酸再生装置高温烟气过滤器运行问题分析与改进

国内引进的奥地利P&P湿法废酸再生工艺投产后普遍存在高温烟气过滤器滤芯断裂、堵塞、变形等问题,从吹扫温度、气源压力、置换时间、燃料气组成、滤芯安装垂直度等方面对问题产生的原因进行了详细分析,提出了优化改进方案。高温烟气过滤器吹扫时,电伴热可以加热到的最高温度普遍在420~480℃,达不到工艺包要求的最佳吹扫温度(500℃以上),这是问题产生的主要原因。采用在置换空气总管上增设电加热器的方案,不仅有效解决了吹扫温度不足的问题,而且缩短了整体吹扫时间,同时每年可以节省检修和维护费用300万元以上,该方案得到了P&P公司的高度认可。

燃油加热辅助热源在商用汽车上的应用

本文主要阐述水暖式和空气式这两种燃油加热辅助热源系统在商用汽车上的应用,有效解决高寒地区发动机冷起动、驻车采暖、辅助采暖以及低牌号油在高寒地区使用等问题,以便提高整车在高寒地区使用的可靠性和热舒适性。

燃油加热器在畜禽车上的应用及问题分析

燃油加热器最初应用于客车领域,随着其广泛的应用,优势逐渐凸显,随后被推广到畜禽车领域。燃油加热器为畜禽提供了舒适的运输环境,降低了途损,但在畜禽车上使用有一些结构设计问题,文中列举了几类常见问题,分析了问题发生的原因,并提出了解决方案。

车用燃油加热器燃烧性能的试验研究

对车用燃油加热器燃烧室进气孔径(流通面积)、孔的分布、孔的方向等几何参数和进排气压力对加热器燃烧性能的影响进行了试验研究。研究表明,燃烧室进气孔的孔径、孔数、孔的分布及方向等均对燃烧性能影响很大;斜孔所产生的旋转进气,虽具有强化燃气混合、消除死区和回流稳焰的作用,但回流过度会使燃烧室及排温过高;保证进排气系统流动阻力(压力)的一致性,有助于保证加热器性能稳定。

汽车燃油空气加热器燃烧排放控制研究

针对燃油空气加热器开机、关机排放污染严重的问题,提出通过改进点火系统和供油系统来降低排放。通过对比发现:采用全陶瓷点火后,开机过程的CO、HC浓度基本不变,但烟度不透光系数(OPAC)峰值降低,排烟持续时间缩短;改进供油系统后,关机过程的HC排量降到原来的30%,CO排量降到原来的3%,烟度OPAC值降为原来的28%,各排放持续时间均缩短。试验结果表明:采用全陶瓷点火和改进供油系统有效地降低了加热器的开机、关机排放污染。

车用加热器降低汽油机冷起动排放的试验研究

通过液体燃油加热器对车用电喷汽油发动机冷却液进行预热,进行了机动车低温冷起动过程的排放试验研究。台架试验证明:加热器可大幅度降低发动机低温冷起动阶段的排放。经燃油加热器预热后,按欧Ⅲ标准,前两个15工况循环下的累积排放量在不经催化转化器时,HC降低了31.4%,CO下降2.8%,NOx下降59.5%。燃油加热器自身的累积排放量HC为原机的3.1%,CO为4.6%,而NOx仅为原机的1.8%。试验中还对同时利用燃油加热器排温预热起燃催化转化器进行了探索。

燃油冷却面板传热特性试验与计算分析研究

采用热电偶测温、气壁红外测温及燃油样品裂解度测量等多种手段,在DJ-21电弧加热器上进行了燃油冷却面板传热特性试验。进行了共计19次燃油冷却面板传热特性试验,试验高状态对应平均热流为1.6MW/m2,低状态对应平均热流为1.1MW/m2;用于冷却的燃油质量流率为1.84～5.8g/s。为了反映冷却面板热流密度分布,以喷管三维流动计算结果作为输入条件,将计算得到的热流密度与试验测量的冷壁热流密度比较,用以确定流场计算方案、流场切取方案和热流密度计算方案。发展了冷却面板稳态准三维热分析程序,将等效热流对应的冷壁对流换热系数和燃气总温作为高温燃气侧的边界条件。使用热分析程序完成了相应的计算。通过试验与计算数据对比研究,表明热分析计算的可信性。试验验证了冷却面板的设计与加工是可行的。

车用小功率液体燃油加热器的研制

介绍了所研制的小功率车用液体燃油加热器的特点。为提高热效率,避免高温燃气在换热过程中易直接由排气口侧流道短路逃逸的现象,对杯筒形热交换体底面上的放射状径向散热片采取径向片顶非等直径结构,以径向片顶直径大小不同分组,使各组散热片以靠近排气口侧的数量密度最大,其密度由下而上逐渐减小,至排气口对面一侧为最小;同时,将杯筒形热交换体底面放射状径向散热片的轴向片顶所组成的平面,设计成排气口侧高,对面一侧低的楔形。而将燃烧器设计成有利于气体流动,不易产生积炭的锥盖形燃烧室,并配以切向进气孔强化油气混合,使其充分燃烧。对燃烧器内的气体流动进行了模拟计算和分析。经验证,该加热器的设计是成功的。

驻车加热器燃用3种燃料的燃烧性能试验研究

针对乙醇、汽油、汽油和乙醇混合物(E50)等3种燃料,在某驻车加热器上进行了燃烧特性试验,研究3种燃料在燃烧器内稳定燃烧时各参数的变化,分析了不同工况下燃烧器内的温度变化以及过量空气系数对燃烧温度的影响。试验结果表明,3种燃料在燃烧室内各点温度变化规律与额定工况下相同;汽油的燃烧温度随过量空气系数的增大而减小,具有较好的燃烧性能;3种燃料的过量空气系数与风机电压基本呈线性关系。

全玻璃真空管太阳能集热器对流换热试验与模拟

以可再生能源总能系统为研究背景,通过搭建太阳能辅助燃料电池试验平台,逐步完成不同涂层材料、内置导流板太阳能集热器自然对流试验研究;在试验验证基础上,分别建立太阳能集热器自然对流和强迫对流三维数学模型,应用场协同和火积理论分析流动和传热数据。自然对流研究表明,吸收率在0.95～1.0、发射率在0.06～0.16时,随吸收率升高,发射率降低,热效率升高1.71%,火积增量逐渐增大;加装导流板后,真空管内部混流消失,底部流动得到强化,实验热效率提高2.17%;确定全玻璃真空管热水器导流板合理板厚为2 mm,合理板长为距离真空管底部60～100 mm,合理位置为中心线以上16～20 mm;强迫对流研究表明,横双排集热器雷诺和努赛尔数、火积增量均高于竖单排集热器,火积耗散低于竖单排集热器。确定太阳能辅助燃料电池集热场在中低温条件下,自然对流采用内置导流板集热器,强迫对流采用横双排集热器。

高原(严寒)柴油动力装备燃油加热低温起动系统研制

针对高原低温环境下军用柴油动力装备低温起动难和蓄电池保温能力差等实际问题,设计了柴油动力装备燃油低温起动系统,该系统解决了发动机低温起动难的问题,并实现了起动后缸体快速升温和蓄电池保温、驾驶室除霜取暖等功能。按照军用标准在-41℃的环境中进行了整车低温起动试验。试验证明该装置符合国家军用标准对低温起动的要求。

全玻璃真空管太阳能热水器实验和模拟研究

以太阳能辅助燃料电池为研究背景,搭建不同管长和管径、不同涂层材料的内置导流板热水器,逐步完成全玻璃真空管太阳能热水器实验和模拟研究.建立太阳能热水器三维数学模型,以场协同和理论为指导,分析热水器强化传热数据.研究结果表明,真空管出口射流区域的场协同性最高,水箱内部存在横向的扰流;真空管内加装导流板后,管内冷热流体混流减弱,强化了真空管底部流动,真空管内耗散最小,水箱内温度梯度减小,场协同度最高.太阳能辅助燃料电池集热场在自然对流条件下,宜采用内置导流板热水器.

发动机低温起动加温锅性能匹配研究

为进行发动机低温起动加热系统加温锅性能匹配,采用AMESIM软件建立了某发动机加热系统模型,研究了不同的加热功率对发动机起动性能的影响。结果表明:存在一个满足起动性能要求的最小的加热功率,同时也存在使起动准备时间最短的最佳加热功率。其结论对匹配加温锅功率具有一定的参考价值。

蒸汽、直燃双能源一体化溴化锂吸收式冷温水机的开发应用

介绍了一种能够同时利用蒸汽和燃料作为热源实现制冷及采暖双重功能的溴化锂吸收式冷温水机,包括其开发背景、产品组成、制冷及采暖运转原理,而且介绍了该产品的主要特点及性能指标。在当前节能减排形势下,该产品具有广阔的发展前景。

车用柴油机燃油加热器的匹配分析

在说明车用柴油机燃油加热系统工作原理的基础上,详细分析了加热管、油箱壁、驾驶室以及连接管路的传热面积及传热系数,并确定了加热所需的功率。仿真结果表明此分析方法为车用柴油机匹配燃油加热器提供了理论依据,并为车用柴油机燃油加热系统开发奠定了基础。

锅炉加热炉燃油掺水乳化装置节油效果的分析

根据燃油掺水乳化装置用于锅炉燃烧的特殊性,给出了燃乳化油锅炉加热炉的两种热平衡分析方法,指出了在此过程中容易出现的错误,分析了几种常见的燃油掺水乳化装置节油率的测试方法及其特点,在此基础上,结合实践经验,提出了一种较准确和全面的测试节油率的方法,同时给出了合理评价装置节能效果的方法。

小型车用液体燃油加热器性能影响因素的试验研究

对YJZ-5Q小型车用液体燃油加热器进行了台架摸底试验。分析了热效率随过量空气系数、进水温度及水流量的变化关系。试验发现:助燃风扇装配间隙的大小对助燃风量影响较大;供油电磁泵安装角度对其泵油量也有一定影响;助燃风扇电机和水泵性能均存在一致性较差的问题,从而致使加热器性能的差异也较大。

车用燃油加热器锥盖形燃烧器内气体流动的数值模拟

为车用燃油加热器设计了一种锥盖形燃烧器,采用k-ε双方程模型,选用CFD模拟计算软件STAR-CD对燃烧器内气体流动进行了模拟计算,并对燃烧器几个特殊截面的流场进行了分析,由计算分析知:切向进气孔所产生的旋流对锥盖内表面的冲刷作用有利于加强油、气混合,可使其燃烧充分,从而减少积炭的生成。