本文關鍵詞：燃氣鍋爐煙氣余熱冷凝回收研究與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國優(yōu)化能源結構,推進節(jié)能減排政策,燃氣鍋爐正在取代燃煤鍋爐在城市生活、生產(chǎn)供熱中的得到廣泛應用,提高天然氣利用水平也逐漸成為能源環(huán)境工程領域的一個重要課題。天然氣燃燒后的煙氣中含有體積分數(shù)達15%～20%的水蒸氣,排煙溫度一般在150℃以上,這部分水蒸氣呈過熱狀態(tài),其汽化潛熱得不到利用,隨煙氣排出,損失巨大。本文針對燃氣鍋爐煙氣冷凝余熱回收問題,從理論和實際應用上進行了系統(tǒng)的研究。 首先,借鑒經(jīng)典的Nusselt純蒸氣層流凝結傳熱系數(shù)的研究方法,推導出燃氣鍋爐燃燒后的含濕煙氣在豎壁上和水平圓管壁上冷凝換熱的換熱系數(shù)表達式。由于煙氣中不凝性氣體占據(jù)絕大多數(shù)份額,而不凝性氣體邊界層的存在阻礙了傳熱傳質過程的進行,因而煙氣冷凝的傳熱系數(shù)遠小于純蒸氣冷凝的傳熱系數(shù)。 其次,對濟南地區(qū)天然氣燃燒后的煙氣進行研究,對比分析煙氣所能回收顯熱和潛熱的數(shù)量關系及變化趨勢,提出回收煙氣中汽化潛熱是保證冷凝式換熱器充分回收余熱的關鍵因素。然后對鍋爐安裝冷凝式換熱器前后進行(?)平衡分析,查找(?)損失的環(huán)節(jié)。 第三,根據(jù)煙氣放熱和鍋爐給水吸熱的平衡關系,發(fā)現(xiàn)對于蒸氣鍋爐僅使用鍋爐給水作為低溫熱源難以保證排煙降至足夠低的溫度,致使煙氣中水蒸氣的冷凝比例較小,冷凝式換熱器回收余熱量受到限制；為解決此問題,提出了使用組合式換熱器的新思路,同時用兩種或多種低溫熱源回收煙氣的余熱,使排煙溫度降至足夠低,從而保證煙氣中水蒸氣的汽化潛熱可以被盡可能多的回收。針對具體問題,設計組合式熱管換熱器,使用鍋爐給水和洗澡水作為低溫熱源來回收燃氣鍋爐煙氣余熱。以推導出的公式計算的換熱系數(shù)作為指導,設計翅片管式冷凝換熱器,使用采暖回水作為低溫熱源回收供暖用燃氣鍋爐煙氣余熱。 冷凝式換熱器安裝后,對其工作參數(shù)進行收集分析,組合式冷凝換熱器工作狀況良好,排煙溫度可降至40℃以下,煙氣的潛熱利用較充分,回收余熱量可使鍋爐效率提高12%；使用采暖回水作為低溫熱源的供暖用鍋爐冷凝式換熱器,其余熱回收效果狀況與回水溫度密切相關,隨回水溫度降低而變好。
【關鍵詞】：冷凝式鍋爐 組合式換熱器 熱效率 煙氣冷凝
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TK229.8;TK115
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 主要符號表12-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 我國能源利用狀況13-15
• 1.1.1 我國能源利用現(xiàn)狀及節(jié)能形勢13-14
• 1.1.2 我國天然氣消費14-15
• 1.2 冷凝式鍋爐15-22
• 1.2.1 冷凝式鍋爐在國外的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 冷凝式鍋爐的國內應用現(xiàn)狀17
• 1.2.3 冷凝式鍋爐的分類及形式17-19
• 1.2.4 冷凝式鍋爐的工作原理和特點19-22
• 1.3 本文的研究內容與目標22-23
• 第二章 煙氣管外冷凝傳熱數(shù)學模型分析23-35
• 2.1 純蒸氣的冷凝傳熱過程24-27
• 2.1.1 純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結分析解24-26
• 2.1.2 修正的Nusselt分析解26-27
• 2.2 煙氣冷凝傳熱數(shù)學模型及分析解27-35
• 2.2.1 煙氣冷凝傳熱傳質分析27-28
• 2.2.2 煙氣在豎直管外冷凝傳熱數(shù)學模型及分析解28-31
• 2.2.3 煙氣在水平管外冷凝傳熱數(shù)學模型及分析解31-33
• 2.2.4 煙氣冷凝傳熱分析解的應用33-35
• 第三章 燃氣鍋爐煙氣分析及余熱潛力計算35-50
• 3.1 燃氣鍋爐煙氣計算35-38
• 3.1.1 天然氣成分35-36
• 3.1.2 燃燒產(chǎn)物計算36-38
• 3.2 燃氣鍋爐煙氣余熱計算38-50
• 3.2.1 煙氣余熱回收潛力計算38-43
• 3.2.2 冷凝式換熱器熱平衡計算43-44
• 3.2.3 鍋爐體系(?)平衡計算44-50
• 第四章 冷凝式換熱器設計50-67
• 4.1 換熱器概述50-52
• 4.2 翅片管式換熱器52-55
• 4.2.1 翅片管換熱器概述52-54
• 4.2.2 翅片管式換熱器的分類54-55
• 4.3 熱管式換熱器55-62
• 4.3.1 熱管式換熱器概述55-59
• 4.3.2 重力式熱管59
• 4.3.3 熱管換熱器59-62
• 4.4 換熱器設計62-67
• 4.4.1 換熱器低溫介質的選擇62-63
• 4.4.2 熱管式冷凝換熱器余熱回收系統(tǒng)設計63-64
• 4.4.3 翅片管式冷凝換熱器余熱回收系統(tǒng)設計64-67
• 第五章 冷凝式換熱器的效果分析67-70
• 5.1 冷凝式換熱器性能測試67-68
• 5.2 冷凝式換熱器效益分析68-70
• 第六章 結論70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 學位論文評閱及答辯情況表77

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于洪濤;燃油鍋爐系統(tǒng)節(jié)能方案設計與實施[D];大連理工大學;2013年

  本文關鍵詞：燃氣鍋爐煙氣余熱冷凝回收研究與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：271532