鍋爐機(jī)組煙氣對流冷凝換熱特性研究.pdf

1、鍋爐尾部煙氣由于經(jīng)過濕法脫硫的原因，其中含有大量的水蒸氣，如果直接由煙囪排放到大氣中，會(huì)產(chǎn)生比較明顯的“石膏雨”和冒白煙現(xiàn)象。即使經(jīng)過GGH加熱后再排放出去，在冬天的時(shí)候同樣會(huì)有“冒白煙”現(xiàn)象的發(fā)生，給電廠造成了很大的環(huán)保壓力。本文提出將鍋爐尾部煙氣先經(jīng)過換熱器冷凝后再經(jīng)過GGH加熱，這樣煙氣的水分被脫除，露點(diǎn)溫度降低，即使排放到大氣中也難以發(fā)生冷凝，煙囪“冒白煙”現(xiàn)象得到徹底根除。對于煙氣的冷凝，換熱器是必不可少的設(shè)備。本文從熱力計(jì)算

2、與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的角度去研究鍋爐尾部煙氣的對流冷凝換熱特性。
　　根據(jù)以往對單相換熱的研究經(jīng)驗(yàn)，歸納出可能影響對流冷凝換熱特性的因素，分別為煙氣流速、煙氣水蒸氣體積分?jǐn)?shù)、冷卻水溫度、冷卻水流量?？紤]到換熱器的防腐蝕還要考慮不同換熱器材料的換熱特性。強(qiáng)化換熱還需考慮管徑對于對流冷凝換熱特性的影響。而衡量對流冷凝換熱特性的因素有煙氣的溫度，冷凝水量，冷凝水率，換熱系數(shù)等。
　　通過熱力計(jì)算發(fā)現(xiàn)，冷凝水量隨著煙氣流速和煙氣水蒸氣體積分

3、數(shù)增大而增大。而冷凝水率隨著煙氣流速的增大而減小，因此低煙速高水分更適合冷凝水的回收。通過對冷卻水量的研究發(fā)現(xiàn)，冷卻水量越大，對流冷凝換熱效果越好，但是強(qiáng)化的效果越來越不明顯。從經(jīng)濟(jì)性來考慮，100L/h是最佳的冷凝水量。而對流冷凝換熱也是隨著冷卻水溫的下降而增強(qiáng)的。通過研究還發(fā)現(xiàn)，對于0.5mm壁厚的聚四氟乙烯換熱器如果要達(dá)到和不銹鋼換熱器相同的換熱效果，換熱面積要增大33%。而從強(qiáng)化換熱的角度分析，若在不改變換熱面積的情況下，減小管

4、徑大小對對流冷凝換熱有強(qiáng)化作用。
　　隨后又通過實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)了若干不同點(diǎn)，并分析了原因。首先是實(shí)際冷凝率小于理論冷凝率，主要原因是因?yàn)槔淠囊旱尾⒉荒鼙换厥障聛?，而且煙氣流速越大吹跑的越多。而通過對比理論和實(shí)際的煙氣溫度發(fā)現(xiàn)，兩者存在一定差異，主要原因是對流換熱系數(shù)在冷凝發(fā)生時(shí)會(huì)偏小還有就是計(jì)算時(shí)未考慮液膜熱阻。；另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是煙氣在露點(diǎn)溫度以上時(shí)也有冷凝發(fā)生，這是因?yàn)閾Q熱器壁面處的溫度低于露點(diǎn)溫度，因此會(huì)有少量