工业锅炉中冷凝式换热器的热力计算方法研究及软件开发

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1、工业锅炉中冷凝式换热器热力计算方法研究及软件开发西安富凯能源科技有限责任公司2015提纲1研究背景2冷凝换热器3国内外同类研究现状4研究内容和目标2一、研究背景节能减排、形势所趋近年来，全国虽然加大了节能减排和环境治理的力度，但还出现了比较严重的大面积雾霾天气。2015年政府工作报告要求“打好节能减排和环境治理攻坚战。环境污染是民生之患、民心之痛，要铁腕治理。”工业锅炉耗能占全国能耗的1/3，排放污染物占全国总排放量的1/3。做好工业锅炉的节能减排工作对打好节能减排和环境治理攻坚战有重要意义。各级政府出台严格法规提高锅炉热效率、控制工业锅炉的排烟温度。

2、在这样的背景下，冷凝式换热器在锅炉新建和改造项目中得到了广泛应用。3二、冷凝换热器冷凝换热器简介安装于锅炉尾部烟道中且烟气中水蒸气发生冷凝的换热器。传统锅炉排烟温度一般都在150℃以上，安装冷凝换热器后排烟温度降到40~50℃。节能：烟气中水蒸气冷凝放出的大量热，被换热器中冷工质（水）吸收，大大提高锅炉效率。环保：烟气中的SO、NO、CO、CO和飞灰部分或全部溶解于冷凝水，减xx2少了排入大气中的有害物质。4二、国内外同类研究现状冷凝换热器的换热过程烟气与外壁面低温换热管工质壁烟气中与内导水蒸气壁面热在外壁换热面凝结放热烟气中的水蒸气在管壁上冷凝形成

3、液珠烟气中水蒸气潜热释放，烟气放热，换热管壁冷凝液换热阻力，换热5三、国内外同类研究现状国内研究人员研究对象研究成果研究单位??=0.3498??0.5445??1/3(错列，1300

4、<2.57)器赵灵玺等烟气横掠765??=1.121??0.546??1/3?ℎ0.027清华大学根错列换热(3000

5、−换热面积Δ?−对数温压特点传热关联式仅对特定工况和特定换热器有效,普适性差。7三、国内外同类研究现状普适性差的原因：ℎ???=⋯1??=ℎ?Δ?⋯2公式2需要满足以下使用要求：冷热流体的质量流量及比热容在整个换热面上为常量；传热系数在整个换热面上不变；换热器无热损失；换热面沿流动方向的导热量可以忽略。8三、国内外同类研究现状国外Osakabe实验：天然气锅炉烟气冲刷3根水平圆管（单排）。计算理论：??=??+????-工质吸热量??-烟气对流放热量??-冷凝水放出热量管壁温度大于30℃时理论计算值和实验结果吻合较好。理论模型计算结果与实

6、验吻合，但不能直接用于多排换热器设计计算。9三、国内外同类研究现状研究现状总结国内外学者还没有提出能普遍用来设计冷凝换热器的热力计算方法，这与冷凝换热器的大量应用形成鲜明对比。研究意义节约钢材。减少不必要的实验。提高国内制造业水平。根据算法开发软件，出售软件创造经济效益。10四、研究内容和目标研究内容算法研究思路综合国内外的研究成果，理论与应用相结合。管壁温度大于30℃时，Osakabe理论模型计算值和单排管束实验结果吻合较好。将单排管束换热器计算模型推广到多排管束换热器计算。创新点定义一排管束为换热单元。换热器是换热单元和工质流程组成的系

7、统。11四、研究内容和目标研究内容实验验证锅炉能效检测现场试验需要搜集和测量的参数燃料参数、燃料消耗量节能器水流量烟气和水的进出口温度软件开发提供给换热器制造、研究单位12