燃?xì)忮仩t煙氣余熱冷凝回收研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，推進(jìn)節(jié)能減排政策，燃?xì)忮仩t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(yīng)用，提高天然氣利用水平也逐漸成為能源環(huán)境工程領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。天然氣燃燒后的煙氣中含有體積分?jǐn)?shù)達(dá)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(duì)燃?xì)忮仩t煙氣冷凝余熱回收問題，從理論和實(shí)際應(yīng)用上進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　 首先，借鑒經(jīng)典的Nusselt純蒸

2、氣層流凝結(jié)傳熱系數(shù)的研究方法，推導(dǎo)出燃?xì)忮仩t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(dá)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(zhì)過程的進(jìn)行，因而煙氣冷凝的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于純蒸氣冷凝的傳熱系數(shù)。
　　 其次，對(duì)濟(jì)南地區(qū)天然氣燃燒后的煙氣進(jìn)行研究，對(duì)比分析煙氣所能回收顯熱和潛熱的數(shù)量關(guān)系及變化趨勢(shì)，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(guān)鍵因素。然后對(duì)鍋爐安裝冷凝

3、式換熱器前后進(jìn)行（火用）平衡分析，查找（火用）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(guān)系，發(fā)現(xiàn)對(duì)于蒸氣鍋爐僅使用鍋爐給水作為低溫?zé)嵩措y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(shí)用兩種或多種低溫?zé)嵩椿厥諢煔獾挠酂幔古艧煖囟冉抵磷銐虻?，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(duì)具體問題，設(shè)計(jì)組合式熱

4、管換熱器，使用鍋爐給水和洗澡水作為低溫?zé)嵩磥砘厥杖細(xì)忮仩t煙氣余熱。以推導(dǎo)出的公式計(jì)算的換熱系數(shù)作為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)翅片管式冷凝換熱器，使用采暖回水作為低溫?zé)嵩椿厥展┡萌細(xì)忮仩t煙氣余熱。
　　 冷凝式換熱器安裝后，對(duì)其工作參數(shù)進(jìn)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?zé)嵩吹墓┡缅仩t冷凝式換熱器，其余熱回收效果狀況與回水溫度密切相關(guān)