椭圆扭曲管能量回收器性能数值模拟及其节能应用

为解决目前传统新风系统常用的纸芯能量回收器存在新风、回风交叉污染及能量综合回收率低的问题,将椭圆扭曲管应用于空调新风系统,基于铝合金传热元件研发了一种新型高效的能量回收器。设计椭圆扭曲管和圆管两种不同结构的能量回收器,应用Fluent软件进行数值模拟,对比分析其换热和流动性能,并对其应用于空调新风系统的节能效果进行分析。结果表明,相对于圆管能量回收器,空气在通过椭圆扭曲管能量回收器时壳程温度下降得更快,管程温度提升也更快,换热系数更高,换热效果更好,尤其是处于夏季工况时换热效果较为明显。增设了能量回收器的新风机可以有效提升室内环境的舒适性,在夏热冬冷和寒冷地区节能效果显著。     

锅炉排烟温度偏差分析及空气预热器检修评估

通过对某330 MW锅炉排烟温度DCS值偏差大、排烟温度偏高原因进行分析,并对空气预热器检修效果进行了评估.对于排烟温度偏差问题,主要从温度标定、燃烧偏差及空气预热器换热效果等方面进行分析.结果表明:DCS排烟温度平均数据能较好反映空气预热器出口截面温度数据,炉右侧排烟温度DCS值偏差大的原因为炉右侧烟道靠右DCS值与...     

HiTAC应用于罩式炉的改造方案与节能分析

为了提高罩式退火炉的节能率,将高温空气燃烧技术(HiTAC)应用于罩式炉,对罩式炉进行相关改造:将HiTAC专用烧嘴嵌入罩式炉外罩的上部和下部,可以提高其炉膛的温度均匀性。对罩式炉进行了热平衡分析,建立了适用于改造后罩式炉的蓄热式换热模型,并对其进行了模拟计算分析。结果表明:HiTAC技术能将排烟温度由350℃降低到119℃,并通过蓄热式换热提高进口预热空气温度,当蓄热体长度设置为0.5 m时,节能率可达17.6%,从而提高了罩式炉运行的经济性。     

新型椭圆截面螺旋扭曲组合管换热特性的数值模拟

提出了一种新型换热管型,即椭圆截面螺旋扭曲组合管。以场协同理论为指导,通过改变管型形状参数组合方式,对椭圆截面螺旋扭曲组合管进行数值模拟及分析,并进行不同Re数下圆管换热Nu数与经验公式对比,结果表明:组合比为0.4,长短径比为2.0,扭曲角度为90°时,综合性能最优,确定椭圆截面螺旋扭曲组合管对换热的强化是有效的,模拟结果是可信的。     

高效板式空气预热器在轧钢加热炉余热回收中的应用

某轧钢加热炉采用管式空气预热器预热空气时,存在空气预热温度低,煤气预热温度频繁超高温报警的情况。通过应用高效板式空气预热器,并对燃烧控制系统进行适应性优化后,排烟温度得到显著降低,余热回收效率高,节能效果好。     

省煤器及空气预热器联装问题

对于没有尾部受热面的工业锅炉,增设省煤器及空气预热器,回收排烟余热是提高锅炉热效率的重要节能途径。市节煤办所推广的KZL4-13锅炉改造项目之一,便是增加热风器(即空气预热器)借以提高锅膛温度,使燃料充分地燃烧,增加辐射换热强度,达到节能效果。 KZL4-13锅炉为国家定型产品。此锅炉一般带有铸铁省煤器,对排烟余热已进行了部分回收。因此,再增加空气预热器,即将会出现如何联装才更趋向于科学,合理的问题。处理不好,则会画蛇添足,造成事倍功半的后果。     

芳烃联合装置节能改造效果分析

中国石化洛阳分公司芳烃联合装置节能优化改造项目,主要是采用新型塔板技术,对芳烃联合装置的8个塔器和加热炉余热回收系统进行改造。塔器改造主要是对8台塔器的内件进行更换,将原有塔板一对一更换为新型复合孔微型高效塔板;加热炉改造主要是将歧化加热炉、二甲苯塔重沸炉和异构化加热炉等4台加热炉的空气预热器,由热管式空气预热器整体更换为扰流子管+搪瓷管的重型空气预热器,改造后的空气预热器为两级、四程列管式空气预热器。从装置综合能耗标定结果来看,实施节能改造后,加热炉热效率提高到91%以上,排烟温度降至118℃,各塔热利用率有所提高,再沸量均有下降。芳烃联合装置的综合能耗达到301.31kg标油/t产品,比改造前的352.19kg标油/t产品,降低约50kg标油/t产品,节能效果显著,达到了预期目标。目前,节能设备运行平稳,产品质量合格。     

锅炉与换热器节能改造

锅炉和换热器都是能源转换设备,其节能措施包括直接与间接两个方面,亦即表现在设备的设计、安装、运行管理等各个环节上。本文着重在设备技术改造的节能方面进行分析,现分电站锅炉、工业锅炉和换热器三方面进行阐述。电站锅炉我国电站锅炉多采用反应表面积较大的煤粉作燃料、以高温热空气(250～400℃)为助燃剂进行燃烧,燃烧效率一般较高,机械和化学不完全燃烧热损失较小,锅炉热效率一般在88～92%之间,主要热损失是排烟热损失q_2,大约为5～8%,因此电站锅炉,一般来说,直接节能的主要着眼点是放在减少排烟热损失方面,但由于空气预热器低温堵灰和腐蚀问题未能解决,锅炉排烟温度不宜下降得太低,否则不仅会使低温空气预热器的低温(硫酸)腐蚀和堵灰加剧,而且,由于传热温差小,为进一步降低排烟温度所需换热面的金属耗量相     

清洗锅炉换热管壁是提高热效率的有效途径

阐述了锅炉换热管外壁(如省煤器、空气预热器、水冷壁等)积灰和结焦对锅炉运行造成的危害,通过黑龙江省哈尔滨东北轻合金有限责任公司SHL-14-115/75型锅炉的清洗实例,表明对锅炉换热管壁定期进行清洗,会大大减少换热管表面腐蚀和腐损,增大热交换面积,减少烟气排放阻力,降低排烟温度,提高锅炉热效率,延长锅炉的使用寿命。     

漏风分配对回转式空气预热器热力性能的影响

通过对回转式空气预热器进行机理分析,将旋转运动的蓄热元件作为金属流体,与烟气(一、二次风)在微元控制体中进行直接换热,建立了传热微分方程及差分方程.根据某600 MW亚临界机组的空气预热器的结构参数及设计参数,通过模型求解得到空气预热器蓄热元件壁温及工质温度分布,并改变漏风分配系数,得到排烟温度及空气出口温度的变化规律.结果表明:漏风率增大会导致排烟损失增大,锅炉效率下降;随着热端漏风占比增大,空气预热器排烟温度呈上升趋势,一、二次风出口温度呈下降趋势.     

1.5Mt/a加氢裂化装置节能降耗措施与成效

金陵石化1.5Mt/a加氢裂化装置投用初期,能耗超过40kg标油/t原料,通过几次大的技术改造,能耗明显下降,2011年1～11月装置综合能耗为26.89kg标油/t原料.能耗划分显示,燃料气消耗占装置能耗的最大部分,所占比例达42.47％,其次为电能和蒸汽消耗,分别占总能耗的41.05％和12.76％.这3项能耗占到装置总能耗的96％以上.装置的节能降耗工作主要采取以下措施:优化换热网络,回收低温余热;新氢机增加无级气量调节系统,降低压缩机的无用功;脱硫溶剂采取溶剂在线清洗,提高溶剂质量,减少溶剂损耗,同时减缓溶剂系统腐蚀和塔盘结垢;分馏加热炉空气预热器改型以及火嘴改造;保证装置高负荷运行,提高循环氢压缩机、新氢压缩机、原料泵等设备的用能效率;利用变频技术,投用液力透平,实现节电目标;通过热料直供,减少作为溶剂再生塔底热源的1.0MPa蒸汽消耗.     

三维变形管与三维内肋管在管式空气预热器上的应用研究

本研究对比分析了三维内肋管及三维变形管的结构特点和强化传热机理,在相同工况下,揭示了光滑圆管、三维内肋管及三维变形管用于管式空气预热器时的传热性能和流动阻力性能,三维内肋管和三维变形管传热性能均优于光滑圆管,三维变形管管内传热系数和流动阻力系数随短长轴B/A的减小而增大,三维内肋管可增加每米肋数、肋宽和肋高以强化传热效果,但流体流动阻力也将增加,低Re下,三维变形管管内综合传热性能优于三维内肋管,三维变形管管外自支撑而防止管束振动的特点可以实现在管内外的冷热流体纯逆流动,提出一种传热温差高的逆流三维变空间管式空气预热器,在相同工况条件下,空气预热器重量减轻,体积减小约65%,节省大量的生产和运输成本以及安装空间,三维变形管空气预热器在烟气余热利用中具有推广应用价值。     

燃气隧道窑热工测试与节能分析

我国工业炉窑是能耗大户,总体水平较低,具有相当大的节能潜力。以某高铝砖隧道窑为测试对象进行了详细的热工测试,测量了炉气温度、烟气参数、干燥段的气流参数以及各主要壁面的温度,通过计算窑车及物料带出的热量、干燥段排气热损失、排烟热损失和壁面散热损失等参数,对隧道窑进行了热平衡分析。结果表明,所测试隧道窑的热效率为33.4%,造成热损失的原因包括,砖坯码放方式、干燥段气流组织不合理、助燃空气量过大、围护结构保温性能差等,通过改善急冷段和干燥段气流组织,减小预混空气量,增强窑顶和烧成段保温等措施可实现该类隧道窑的节能。     

炼油装置加热炉节能途径与制约因素

加热炉是炼油装置的能耗大户,其节能水平对于提高炼油装置的节能水平具有重要意义。介绍了加热炉主要的节能途径：优化换热流程,降低加热炉热负荷;加热炉与其他设备联合回收余热;降低排烟温度、降低过剩空气系数、减少不完全燃烧损失、减少散热损失以提高加热炉热效率。探讨了上述节能途径的主要技术措施及应注意的问题。阐述了进一步提高加热炉节能水平的制约因素：降低排烟温度,要考虑经济性和露点腐蚀;过分降低炉外壁温度,会导致费用过高;预热空气温度过高对环保不利。提出了进一步提高加热炉节能水平的建议;认真净化燃料,降低露点温度;开发新的余热回收工艺;开发并应用“蓄热式高温空气预热贫氧燃烧技术”等新的燃烧技术;加强运行管理。     

燕山乙烯装置SRT-IV型裂解炉优化调整

燕山石化71×10^4t／a乙烯装置SRT-IV型裂解炉（BA-1101）经过历次改造后,出现炉膛负压升高和投用轻烃原料时排烟温度高的问题。针对燃烧器的改造、增设空气预热器、对流段腐蚀和风机能力这四种因素进行分析得出．裂解炉炉膛负压高的原因主要是风机能力有限,对流段和空气预热器积灰严重所致。通过清洗空气预热器,更换对流段换热管排形式,此问题得以解决。分析认为,影响裂解炉排烟温度的因素为炉膛负压、排烟氧含量、底部和侧壁燃料的匹配和裂解炉负荷。根据分析结果调整裂解炉操作,裂解炉炉膛负压提高至-20Pa,烟气氧含量降至1．1％～1．5％,侧壁和底部燃料配比为23：77时排烟温度降低,当裂解炉负荷超过设计值时,排烟温度明显升高。通过优化裂解炉运行．燃料用量从3511m3／h（标准）降至3385m3／h（标准）,排烟温度从135℃降至122℃,裂解炉热效率从92．9％提高到93．9％。     

节能技术在新建芳烃联合装置中的应用

新建芳烃联合装置中节能技术被广泛应用:热联合技术将高温塔的塔顶和塔底物料作为低温塔的再沸热源,实现热源的联合应用,充分确保了低温热的二次利用,并且节约燃料和占地面积;传热效率更高、结构更紧凑的纯逆流板式换热器,换热效果突出,加热炉负荷显著降低;旨在预热空气、提高加热炉燃烧效率的烟气余热回收系统的应用,保证了每台加热炉热效率在90%以上,其板式空气预热器具有阻力小、不易积灰、结构紧凑、使用寿命长的优点;选用乙苯脱烷基型催化剂,乙苯单程转化率高(在70%以上),装置内部二甲苯循环量减少,从而降低了二甲苯分馏、吸附分离和异构化单元的规模,相应装置投资及能耗也得到一定程度的降低,其能耗比乙苯异构型催化剂的平均能耗降低5%左右;高效机泵、变频风机、高性能塔盘和精细控制系统的广泛应用,也是该装置的主要节能手段。     

火电厂空气预热器旁路余热利用系统经济性分析

为实现对某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统的经济性综合评价,针对采用空气预热器旁路的机组提出了一种锅炉效率检测和计算方法,将空气预热器旁路传递的烟气热量作为锅炉热损失的一部分,确立了一套以试验检测为基础,结合理论推导计算的评价方法,定量分析了空气预热器旁路余热利用系统运行对锅炉效率、汽轮机热耗和厂用电率的影响,并开展了相应的检测试验。试验结果表明:某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统在满负荷工况下可降低供电煤耗2.80 g/(kW·h),在低负荷和环境温度较低的冬季工况经济性会受到较大影响。     

延迟焦化装置空气预热器水热媒节能改造

克拉玛依石化公司150×104t/a延迟焦化装置加热炉热管空气预热器存在露点腐蚀和快速失效的问题,分析其原因和北方冬季严寒的天气条件有关:尽管烟气外排温度高于露点温度,但烟气侧底部热管管壁温度低于露点温度。对此,提出了采用水热媒技术的解决方案。实际改造过程中,为降低投资成本并满足除氧水系统压力的要求,采用了扰流子水热媒组合式空气预热器。改造完成后,烟气外排温度从改造前的234℃降低到152℃,降低了82℃;热空气温度从改造前的100℃升高到256℃,升高了156℃;热效率从改造前的87.35%提高到90.74%,提高了3.39个百分点;多回收烟气余热1901.31kW,每年节能54.76GJ,节约燃料费用121.3万元。该技术的成功应用,彻底解决了热管空气预热器存在的露点腐蚀和快速失效问题,可以保证装置长周期高效运行。     

火电厂节能环保供热装置的设计及应用

排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项,它直接影响锅炉效率及发电煤耗。一般情况下,排烟温度每升高10℃,煤耗将增加2 g/(kW·h)左右。因此,降低排烟温度、回收烟气热量对于节能降耗、提高经济效益具有重要的实际意义。对火电厂节能环保供热装置的设计及应用进行了探讨。该设备采用烟气余热回收技术,将高温排烟热量传递给空气,再进行城市及工业区供热,实现了热量的回收,节省了燃煤量,同时也减少了污染物的排放,还提高了锅炉效率,有利于城市及工业区的可持续发展。