烟气与水冷凝换热影响因素实验研究

搭建了基于吸收式热泵的直接接触式烟气余热回收实验系统,通过实验研究了水气比、喷嘴形式、喷嘴排数、过量空气系数、喷淋高度、喷水温度、排烟温度对直接接触式换热器性能的影响。测试了凝结水量和冷凝水的pH值,以及换热器烟气侧阻力。结果表明,影响烟气-水换热效率的主要因素是水气比、喷淋高度和喷水雾化粒径,排烟温度、喷水温度和过量空气系数对换热效率也有一定影响。整个余热回收系统的实验测试结果达到了设计要求。     

基于(积)耗散理论的烟气-水接触式换热优化

天然气作为供热能源在北方城市得以广泛应用,其燃烧产生的烟气中含有大量余热,采用接触式换热可实现对其高效回收.本文基于(积)耗散理论,研究如何减少接触式换热中的(积)耗散以提高换热效率.本文推导了烟气-水接触式换热表达式,从而得到烟气-水换热曲线方程,并对一段喷淋中的烟气-水换热流程进行了改进,分析了烟气-水换热产生的(积)耗散及本文的优化方向:如何减少烟气露点温度以下的烟气-水换热(积)耗散.研究了在两段喷淋方式下,如何选择分段点可使得(积)耗散最小,并以设计排烟温度30℃为例进行了具体计算,进而得到了不同典型热源在不同排烟温度下对应的喷淋水分段点温度.当设计排烟温度为30℃时,对于典型燃气锅炉和热电厂,相对于一段喷淋,两段喷淋下的(积)耗散可分别减少58％和29％以上.     

天然气锅炉房烟气余热深度回收工程案例

提出基于直燃型吸收式热泵和直接接触式换热器的烟气余热回收技术,阐述其基本原理,对1台29 MW的燃气锅炉利用该技术进行供热改造并进行工程实测。接触式换热器的排烟温度降至27.4℃,在供暖期平均回收烟气余热为2.67 MW,燃气锅炉平均供热效率提高值为11.54%,NO_x减排率为10.48%,凝结水量为3.11 t/h,达到了节能减排的效果。     

直接接触式烟气余热回收换热器研究及应用

对直接接触式换热器应用于烟气余热回收、直接接触式换热器的形状结构和接触结构形式进行综述,提出一种喷淋-填料型直接接触式换热器(称为余热回收塔)。对余热回收塔的结构尺寸(入口烟道、塔内烟气流速和高径比)、冷源影响(液气比、喷淋水温度、喷淋水滴粒径)进行探讨,针对余热回收塔展望研究方向。     

基于(火积)耗散理论的烟气-水接触式换热优化

天然气作为供热能源在北方城市得以广泛应用,其燃烧产生的烟气中含有大量余热,采用接触式换热可实现对其高效回收。本文基于(火积)耗散理论,研究如何减少接触式换热中的(火积)耗散以提高换热效率。本文推导了烟气-水接触式换热表达式,从而得到烟气-水换热曲线方程,并对一段喷淋中的烟气-水换热流程进行了改进,分析了烟气-水换热产生的(火积)耗散及本文的优化方向:如何减少烟气露点温度以下的烟气-水换热(火积)耗散。研究了在两段喷淋方式下,如何选择分段点可使得(火积)耗散最小,并以设计排烟温度30℃为例进行了具体计算,进而得到了不同典型热源在不同排烟温度下对应的喷淋水分段点温度。当设计排烟温度为30℃时,对于典型燃气锅炉和热电厂,相对于一段喷淋,两段喷淋下的(火积)耗散可分别减少58%和29%以上。     

烟气-水直接接触式换热性能研究

研究了水滴的运动特性和烟气与水的传热传质特性,建立了烟气-水直接接触式换热的微分方程,得到了烟气和水的温度分布的数值解。分析了影响换热的主要因素,结果表明,水滴粒径、水气比和换热器高度是影响换热的主要因素。对某燃气锅炉房烟气余热回收工程的直接接触式换热器进行了实测,验证了理论计算结果的准确性。     

吸收式热泵回收燃气锅炉烟气余热技术

介绍一种利用燃气锅炉热水驱动的吸收式热泵回收烟气余热的方案,可实现烟气"消白"和余热回收。对热水驱动的吸收式热泵结合烟气-水直接接触式换热器回收燃气锅炉烟气余热的系统方案进行探讨,推导燃气锅炉和热水驱动的吸收式热泵余热回收系统的总效率公式,对某供热中心的余热回收项目进行测试和运行分析。实测数据表明,系统的运行效果较好,热泵的性能系数可以保持在1.8左右。     

低温烟气余热回收核心设备应用分析

综合分析了烟气换热器和溴化锂吸收式热泵在低温烟气余热回收中的特点和适用性。在烟气换热器选择方面,间接接触式换热器相较于直接接触式换热器体积更小、阻力更低、占地更少、系统更简单,但低温水温度要求更低。在溴化锂吸收式热泵选择方面,重点分析了单效溴化锂吸收式热泵和双效溴化锂吸收式热泵的供热特性及与不同换热器的匹配使用情况。实际应用表明：双效热泵供热温度低、效率高,适合与直接接触式换热器匹配;而单效热泵适用性更强,应用更广泛,2种换热器都可匹配。     

直接接触式烟气余热回收工程应用及效果分析

在某锅炉房设计搭建了一套基于吸收式热泵的直接接触式烟气余热回收系统,回收1台29 MW锅炉的烟气余热系统。工程实测分析表明:测试期间,最终排烟温度基本稳定在20~30℃区间,平均回收烟气余热量为2.67 MW,吸收式热泵平均综合COP为1.62,供热效率平均提高11.54%。采用直接接触式烟气余热回收系统,大大提高了系统的能源利用效率。     

燃气锅炉烟气热损失及冷凝余热回收

分析了烟气中水蒸气体积分数、烟气露点的影响因素,探讨了燃气锅炉排烟温度、过剩空气系数对烟气热损失的影响。结合算例,对采用烟气冷凝余热回收装置提高燃气锅炉热效率进行了理论计算。     

大型燃气锅炉烟气余热利用与板式换热器系统出水混合供热节能应用

根据2012年乌鲁木齐市"煤改气"工程中燃气锅炉排烟温度高、热损失大的使用现状,探讨如何节能减排,将烟气余热有效利用。板式换热器系统出水混合供热节能效果明显,可在乌市天燃气锅炉供热节能降耗中推广。     

基于增热型吸收式换热的燃气锅炉集中供热技术节能效益分析

开发可再生能源-地热和回收锅炉烟气余热是提高既有供热系统供热能效的有效措施。本文研究的基于增热型吸收式换热的燃气锅炉供热系统在热源站设置直燃型吸收式热泵和防腐型间壁式烟-水换热器用于深度回收烟气余热,在热力站设置增热型吸收式换热机组用于开发利用地热。分析表明,当供热负荷为50 MW时,该供热系统可将排烟温度降至35℃,回收烟气余热约4.7万GJ/a,回收地热约4.6万GJ/a,降低NO_x排放量约1.5 t/a。与常规燃气锅炉集中供热系统相比,该供热系统可提高一次能源利用率约27.8%,降低天然气年消耗量约19.9%,供热成本降低7.7%,增量投资回收期少于6 a。该系统用能方式相对较为合理,其节能效益、经济效率和环保效益均优于常规燃气锅炉集中供热系统,宜适用于北方地热资源可资利用的区域。研究成果为既有锅炉供热系统升级改造或新建供热系统规划与设计提供参考。     

热泵型烟气冷凝余热回收系统实验研究

为充分回收燃气锅炉排放烟气中的冷凝余热,本文提出了1种热泵型烟气冷凝余热回收方式.该方式分级回收烟气高温显热与冷凝潜热,搭建了热泵型烟气冷凝余热回收实验台,研究了热网回水温度、热网回水流量对该系统的余热回收效率、余热利用效率、排烟温度、供热水温度与热泵机组制热性能系数的影响.该余热回收系统可实现向热网直接供热与向热网回水预热两种运行模式.在预热运行模式下,当热网回水温度为40.0℃,热网回水流量为11.0 L/min时,热泵型烟气余热回收系统的烟气余热回收效率是11.9％,其余热利用效率可到15.9％,系统的排烟温度可降至19.8℃,热泵机组的制热性能系数为3.3.该热泵型烟气冷凝余热回收方式节能效果显著,具有较好的推广应用前景.     

基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收技术的节能效益分析

锅炉是供热系统的主要热源形式,其供热能力约占全国总供热能力的58%。鉴于供热行业煤改气工程的快速推进,燃气锅炉供热能力较高,且排烟温度偏高,具有较大的节能潜力。就常规燃气锅炉区域供热系统的排烟余热回收率低、经济性较差的问题,本文从系统的角度探讨燃气锅炉排烟余热回收利用方法,提出了基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收及区域供热技术方案,并从热力学和经济学角度将该系统与目前存在的2种燃气锅炉供热系统进行对比分析,结果表明:该技术方案可将一次热网回水温度降低至20℃;提高一次热网输送能力约47%;与常规燃气锅炉区域供热系统相比,基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收及区域供热技术具有系统用能方式较合理、节能效益显著和经济效益较好的特征,是高效、经济回收燃气锅炉排烟余热的主要供热技术方案,适用于供热半径大或既有一次热网输热能力不足的供热工程。     

基于排烟余热深度利用的燃气锅炉低污染排放方案优化

针对燃气锅炉排放物氮氧化物含量高、雾气大,降氮改造通常导致锅炉效率降低、烟气回流易造成锅炉腐蚀,为保证锅炉房内空气环境要求需要增加能耗等问题,提出了基于烟气冷凝热能和烟气冷凝水深度回收,排烟余热加热热网水、助燃空气及供暖气流的燃气锅炉低氮排放优化方案。以排烟温度已降低到70℃以下、热效率达到95%以上的北京某29 MW燃气供热锅炉增效、降氮、减排和近无烟排放改造工程为例,进行了节能、节水、除雾、降氮等技术经济效益分析。实测结果表明,不同锅炉负荷下,烟气温度从48.6~60℃降至37.6~46℃,节能5.2%~8.4%,单位容量锅炉(700kW)回收烟气冷凝水0.68~1.54t/d,氮氧化物质量浓度降至30mg/m3以下,烟气除水(雾)率可达66%,节能、节水、环保效果显著。     

正压通风燃气锅炉的排烟热能利用系统

针对烟气换热器壁面温度会低于排烟露点的情况,提出了正压通风燃气锅炉排烟热能利用系统。对排烟热能回收换热器热质交换进行了理论分析,提出了排烟热能回收换热器的设计计算过程,并对排烟热能利用系统进行了实验研究,阐述了工程应用中应注意的问题。     

燃气电厂排烟温度及流速对烟气扩散的影响

针对燃气-蒸汽联合循环背压供热机组,介绍了烟气余热深度利用的新工艺流程。利用AERSCREEN模型进行理论计算,对排烟温度、烟气流速及环境温度对烟气扩散的影响进行了分析研究。结果表明,采用新工艺不会造成NO_x落地浓度超标,且能够降低供热系统的能源消耗和污染物排放。     

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。     

直接接触式烟气冷凝余热回收装置性能实验研究

提出一种直接接触式烟气冷凝余热回收装置,该装置将低温喷淋水溶液与高温烟气进行逆流换热,回收燃气锅炉烟气的冷凝余热。以燃气壁挂炉作为烟气发生源搭建了实验台,研究了喷淋水温度、液气比、喷淋高度对该装置余热回收性能的影响。结果显示:当喷淋水温度为20℃、液气比为13、喷淋高度为1.26 m时,该装置能将排烟温度从102℃降至33℃,余热回收效率可达14%。     

水源热泵在燃气供热锅炉烟气余热回收中的应用

针对现有燃气锅炉用烟气余热回收装置受供热系统回水温度较高限制、难以回收烟气余热中大量潜热的问题,提出了一种应用水源热泵的燃气锅炉烟气余热深度回收技术。介绍了该技术的方法和原理,并对某锅炉房改造工程运行数据进行了分析。结果表明,采用该技术可将排烟温度降至30℃以下,降低供暖燃气消耗量10%,极大地减少了燃气锅炉排烟中水蒸气含量,有助于缓解供暖季雾霾的产生。