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蓄热式烟气冷凝余热回收装置实验研究

作　者: 葛京鹏
导　师: 黄素逸
学　校: 华中科技大学
专　业: 工程热物理
关键词: 冷凝余热蓄热换热器蜂窝陶瓷阻力特性换向周期
分类号: TK115
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着世界能源的日益短缺与环境污染的进一步加剧,节能减排工作成为一个世界性的课题。对我国来说,工业能耗占我国总能耗的比例大,其节能成效对降低我国单位GDP能耗至关重要。我国大量工业炉窑排烟中带有数量可观的余热,而且烟气中含有大量的水蒸汽。若将排烟温度降低到烟气中水蒸汽的冷凝温度之下,既可以回收烟气的显热,又可以回收烟气中水蒸汽的冷凝潜热,可以大大提高加热炉的燃料利用率。常用烟气冷凝余热回收技术基本都是采用低温给水冷却烟气,烟气冷凝换热器防腐技术复杂,制造成本高,此技术难以推广到没有给水加热要求的工业炉上。本文提出使用蓄热式空气预热器回收烟气的冷凝余热,该类型换热器效率高、体积小、成本低。同时,利用烟气加热助燃空气,有更广的通用性。文中以江苏省管道天然气为燃料,通过热平衡计算得到换热器进口烟气温度不高于373℃,就有可能实现烟气中水蒸汽的冷凝。本文建立了一套蓄热式加热炉实验装置,实验证明可以将排烟温度降低到20℃左右,烟气中水蒸汽冷凝余热得到回收。此时加热炉热效率大大提高,以燃料低位发热量计算的热效率已经超过100%,最高可达108%。实验还分析了换向周期对蓄热式取热器效率的影响,结果显示换向周期越短,蓄热式取热器预热空气与排烟温度波动越小,排烟温度越低,同时实验加热炉的整体热效率也最高。但是考虑到阀门的工作寿命,实际装置的换向周期可以定在40~60s左右,实现热效率与系统可靠性的优化。

蓄热式烟气冷凝余热回收装置实验研究

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