热回收毕业设计

1 / 10 热回收毕业设计 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告 设计题目： 长春二热循环水热泵回收可行性分 析与初步设计学生姓名：鲁荣升 学院名称： 能源动力工程学院 专业名称： 热能与动力工程班级名称： 热动 0941学 号： 0903411120 指导教师：王兴国教师职称 : 副教授学 历： 硕士研究生 2016 年 3 月 10 日 - 1 - - 2 - - 3 - - 4 - 低低温烟冷器 -WGGH 系统设计 摘 要 近年来 ,随着燃煤价格的日益上涨 ,燃煤电厂的成本不断增加 ,各电厂面临着节能的巨大压力。此外，锅炉的排烟温度过高 ,主要原因之一是煤质变差 ,导致灰分增大 ,使锅炉各受热面产生积灰 ,这样不仅降低了锅炉效率 ,造成燃煤电厂煤的消耗量增加，也导致燃煤电厂的成本增加 ;而且给电除尘器也带来了较大的影响 ,如电除尘器处理烟气量增大、气体粘滞性变大、粉尘比电阻增大以及击穿电压下降等2 / 10 影响 ,造成了电除尘器除尘效率降低。我国以煤炭为主的能源供应格局在未来相 当长的时间内不会发生根本性改变，燃煤电厂污染物排放问题也一直是人们关注的热点。 因此，燃煤电厂锅炉降低排烟温度、节约能源、降低粉尘排放浓度成为当前急需解决的难题 ,寻求节能减排的新技术、新方法是形势所趋。低低温高效电除尘器技术有效地解决了这一难题。 低低温电除尘技术是在克服电除尘容易发生二次飞尘的前提下提出的，该系统是由两个主要设备组成，一是低低温烟冷器，二是低低温电除尘器；通过低低温烟冷器回收热量，一方面降低烟气温度，另一方面可大幅降低粉尘的比电阻，可以有效防止电除尘器发生电晕，从而 提高除尘效率，不但能实现低排放，还可节省能耗，回收的热量可用于脱硫塔出口烟气温度的再加热，去除烟气中大部分的 SO3。 在本文中，通过介绍低低温电除尘技术，并从国内某电厂其中的 一台 350MW 机组实际改造情况出发，结合现其条件与烟气情况，制定了 MGGH 的加装方案。通过制定方案的设计参数，计算设计出 MGGH 第一级换热器 MGGH-H/E，即低低温烟冷器 -WGGH 系统。将第一级换热器 MGGH-H/E 中回收的热量加热从烟气脱硫出口的烟气，减小烟气脱硫后尾部烟道的低温腐蚀作用，固定出口排烟温度， 设计出 MGGH 第二级换热3 / 10 器 MGGH-R/H。通过其他电厂在锅炉烟气冷却器改造方面的工程实例，从可行性、经济性、可靠性等方面对此方案进行了比较分析。对于日后的热力系统加装烟气冷却器 -WGGH 系统的设计及运行研究可以产生一定的指导意义。 关键词： 电除尘；烟气冷却器； WGGH； MGGH；换热器 ABSTRACT Reducing the temperature of exhaust gas is a very important way to solve the problem of saving energy. In this text, we use the way that install low pressure economizer in tail flue of boiler to reduce the temperature of exhaust gas, This way has been proved that it s a very effective way to reduce the temperature of exhaust gas and standard coal consumption. In this text， we introduce the system of gas the reality of a 350MW unit in some power plant at home,and ma ke a plan to install MGGH combining internal and external conditions with smoke. 第 1 章 绪 论 课题的研究背景和意义 在我国的电力工业结构中，燃煤机组占了 75左右，4 / 10 发电量占 80以上 。近年来国家大力发展核电、生物能、风电等新能源，但我国的一次能源构成表明，煤电仍然会在 70%左右，在新增的装机中火电比例达到 88 2，而新增的火电中大型超临界机组的比重逐年增加。大型火电机组的节能减排，有利于提高机组热效率，降低发电煤耗，对减少二氧化碳和其他大气污染物的排放，保护环境有重要的意义。 据有关部门统计， 2016 年，全国电源新增生产能力9400 万千瓦，其中，水电 2993 万千瓦，火电 3650 万千瓦。2016 年底全国发电装机容量首次超越美国位居世界第一、达到亿千瓦，同比增长 %。其中煤电 2016 年底装机容量亿千瓦，占比降至 %、同比降低个百分点。发电量同比增长 %,占比为 %、同比降低个百分点。全社会用电量， 2016 年已经超过了美国，2016 年全国用电量是万亿千瓦时，美国大约是万亿千瓦时。 中国电力企业联合会和美国环保协会在 2016 年 1 月29 日在北京发布了由其共同编制完成的中国电力减排研究2016。该研究称， 2016 年中国电力烟尘排放总量为 155 万吨，单位火电发电量烟尘排放量 /kW?h。同年 12 月 17 日，中国电力企业联合会和美国环保协会在北京发布了中国电力减排研究 2016。该研 究称，截止 2016 年底，中国电力烟尘排放总量为 151 万吨，单位火电发电量烟尘排放量降至 g/kW?h。从以上的统计可以看出，我国燃煤电厂装机占比同比不断下降，单位火电发电量5 / 10 烟尘排放量也在不断下降，目前排放水平已处于世界领先水平。但我国以燃煤为主的能源结构将仍将长期存在，电力行业减少粉尘排放的压力仍在不断增大。 煤炭燃烧是我国粉尘污染主要来源之一。据统计，按照目前我国粉尘排放的标准，到 2016 年烟尘排放量将达到 544 万吨， 2020 年将达到 642 万吨。我国一次能源以煤炭为主，大量煤炭燃烧 已对生态环境造成了严重危害。我国的燃煤锅炉粉尘污染治理任重道远。 我国火电厂最早是在 20 世纪 50 年代开始采用静电除尘器 ,电除尘技术于 20 世纪 90 年代得到推广，在我国应用广泛。目前我国火电厂锅炉配套的除尘设备大部分为静电除尘器 ,但比集尘面积普遍偏小 ,大部分只在 80110 m2/m3/s之间。随着优质电煤的不断开采，电煤的质量也逐步下降。由于电除尘的除尘效率与粉尘比电阻值关系很大，比电阻在1 104?cm 以下的粉尘沉积时，会被中和甚至带上正电，易再状进入气流，使电除尘效率降低。比电阻在 1 104?cm4 104?cm 之间的粉尘沉积时中和适当，当振打极板时，粉尘层成片下落，保证了电除尘的高除尘效率。而比电阻在1011?cm 以上的粉尘沉积后很难中和，粉尘层逐渐形成负电场。电场升高会在覆盖层孔隙发生电击穿并伴随向电极发射正离子，即发生反电晕现象。此时电除尘效率将降低。于是为了满足火电厂的粉尘排放应小于 30mg/Nm3 的要求，根据6 / 10 煤种不同，电除尘器需采用 5 电场、 6 电 毕业设计文献翻译 学生姓名：季天宇学号： P3501120509 所在学院：能源科学与工程学院 专业：热能与动力工程 设计题目： 12000Nm3 指导教师：许辉 2016 年 3 月 10 日 热管换热器余热回收的应用综述 W. Srimuang, P. Amatachaya 摘要 用热管回收废热是一种公认的可以节约能源与防止全球变暖的有效手段。本文将对用于余热回收的热管换热器，特别是对传统热管、两相闭式热虹吸管和振荡热管换热器的节能和增强效率的问题进行总结。相关的论文被分为三大类，并且对实验研究进行了总结。分析这些研究报告的目的 是为未来的工作打下基础。最后，总结出传统热管、两相闭式热虹吸管和振荡热管换热器的效率参数。本文也提供了用于热回收系统中的热管热交换器的设计的最佳方案。 关键词：热管 回收 效率 气 -气 目录 1. 引言 2. 热管换热器的类型 7 / 10 3. 热管在热回收方面的应用 4. 气 -气热管换热器及试验台 5. 气 -气热管换热器效率的影响因素 6. 结论 参考文献 1.引言 利用热管回收废 热是一个对于节约能源与防止全球变暖的极佳手段。热管换热器作为一种高效的气 -气热回收装置广泛地应用于商业与工业生产中。热管换热器之所以能成为最佳的选择，是因为废气与供给空气之间不会有交叉泄漏。它拥有许多优势，比如有较高的换热效率，结构紧凑，没有可动部件，较轻的重量，相对经济，空气侧较小的压降，热流体与冷流体完全分离，安全可靠。热管换热 器被广泛应用于各个行业的废热回收系统。热管换热器最重要的一个功能是从锅炉的废热中回收热量。图 1 显示的是传统锅炉与加装了热管换热器的锅炉的比较。在传统锅炉中，废气被直接 排放到空气中，不仅浪费能源，而且还会污染环境。使用热管换热器不仅减少了能源消耗，而且保护了环境。无论如何，对于使用热管进行热回收，特别是关于节约能源和环境效益的研究都是有必要的。 对于传统热管、两相闭式热虹吸管和振荡热管换热器的应用进行综述。本文的结论也提供了关于热管换热器的8 / 10 设计和此领域未来的研究的一些建议。 图 1 用于预热的热回收装置 2.热管换热器的类型 热管换热器也被作为利用汽化潜热以较小的温差在长距离间传递热量的热传递设备。它是由一根充满了适当的工作液体 的封闭的管子构成。热管分为三类：传统热管、两相闭式热虹吸管和振荡热管。在实际过程中，当热量进入蒸发器，平衡被打破并在稍高的压力下产生蒸气和温度。增加的压力使蒸汽流向管子的冷凝段，冷凝段稍低的温度使蒸汽冷凝并且释放汽化潜热。冷凝后的液体通过传统热管吸液芯的毛细作用或者两相闭式热虹吸管的重力作用返回蒸发段。 两相闭式热虹吸管在本质上是热管，但是没有吸液芯结构。传统热管与两相闭式热虹吸管的不同在于两相闭式热虹吸管使用重力将热量从冷源下方的热源进行传递的。结果导致，蒸发段位于冷凝段下方。工作液体在冷凝段蒸 发、冷凝，并且在重力的影响下回流到蒸发段。如果能够利用重力，两相闭式热虹吸管是最佳的选择，因为传统热管的吸液芯会对冷凝液体的流动产生一个额外的阻力。图 2 展示了传统热管与两相闭式热虹吸管的主要区别 1。 振荡热管或脉动热管是热管技术最新的发展之一。工作液体在传统热管中通过毛细作用以逆流的形式在热源与冷源之间不断循环。与传统热管不同的是，工作液体在振9 / 10 荡热管中在其轴向方向振动。脉动热管的基本传热机制是与相变有关的振荡运动现象。振荡热管是由一根连续的毛细管弯曲而 成。毛细管的直径要足够小以允 许液体和蒸汽能够共存。振荡热管的基本原理是当弯曲的毛细管的一段受到高温影响时，内部的工作液体蒸发并提升蒸汽压力，这将导致蒸发区产生气泡。这会将液柱推向低温端。低温端的冷凝将会进一步增加两段的压差。由于相互连接的管子，液滴和气泡在管子里往冷凝器的运动这使他们向着高温端运动。从而，使热量从加热部分传递到冷却部分。振荡热管的优势在于不需要吸液芯来传递液体。也不需要泵提供动能，所以振荡热管的传热是被动的。事实上，它不需要热源吸收的热量以外的能源。但是，振荡热管的整体阻力一般要大于传统热管，振荡热管能够适应更大的流量 。热管换热器是自成一体，自我维护的被动能源回收装置。利用蒸汽液体流动使它有非常大的传热系数。管子中液滴的蒸发和气泡的形成使液滴和气泡在振荡热管中保持振荡。驱动力是由核沸腾和工作液体的冷凝提供的。热管换热器能够将热量从高温段转移到低温段。振荡热管有几点优势：成本较低，热传递性能出色，热响应速度快，可操作性高以及操作灵