煙氣余熱回收塑料翅片管換熱器特性研究.pdf

1、電站鍋爐一般設(shè)計(jì)排煙溫度在120℃-140℃，其損失的熱量占電站全部輸入燃料熱量的3％-8％，因此能把這部分尾部煙氣余熱充分利用起來的話，可以顯著地提高鍋爐效率和降低煤耗。目前低溫?zé)煔庥酂崂米顝V泛的方式是在尾部煙道加裝換熱器（通稱“低溫省煤器”）利用低溫?zé)煔饧訜崞啓C(jī)凝結(jié)水，節(jié)省部分汽輪機(jī)抽汽，增加機(jī)組出力，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。但低溫?zé)煔庥酂崂眉夹g(shù)的最大障礙在于尾部受熱面腐蝕問題嚴(yán)重。若不能從根本上解決這個(gè)問題，煙氣余熱回收系統(tǒng)的效率

2、和安全性都將受到極大的影響。塑料材料抗腐蝕性能尤好，塑料管壁表面光滑并且有適度的擾性不易結(jié)垢，故能在流體的沖擊和振動(dòng)中安全工作，可以有效解決金屬換熱器中的腐蝕問題。國內(nèi)外許多學(xué)者從事以新型塑料替代金屬作為尾部受熱面的材料方面的研究，若能取代金屬換熱器，必將是發(fā)電行業(yè)的一次重大改革。
　　本文針對(duì)新型導(dǎo)熱塑料材料的翅片管換熱器展開特性研究，為該類換熱器在低溫?zé)煔庥酂峄厥疹I(lǐng)域的應(yīng)用提供必要的參考和依據(jù)。通過設(shè)計(jì)并搭建耐腐蝕性實(shí)驗(yàn)臺(tái)和風(fēng)

3、洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)其性能進(jìn)行深入研究。利用FLUENT軟件建立三維的翅片管物理模型并將測(cè)試數(shù)據(jù)作為邊界條件進(jìn)行數(shù)值模擬得到翅片管外煙氣流動(dòng)的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布。通過改變換熱器換熱元件之間的間距進(jìn)行模擬，根據(jù)綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)來找出相對(duì)合理的結(jié)構(gòu)型式。結(jié)果表明:(1)隨著硫酸濃度的增加和浸泡時(shí)間的推移，換熱元件的質(zhì)量變化在0.002～0.0031 mg的范圍內(nèi)，但總體上質(zhì)量變化不明顯。該塑料材料制成的換熱器應(yīng)用于低溫?zé)煔庥酂峄厥站哂锌尚行?

4、(2)導(dǎo)熱塑料換熱器具有良好的換熱性能。提高空氣流速有利于強(qiáng)化換熱器的傳熱性能，但總傳熱系數(shù)隨風(fēng)速增加的變化趨勢(shì)逐漸平緩，且流動(dòng)阻力則隨風(fēng)速增加而顯著增加，因此應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行風(fēng)速。另外，實(shí)驗(yàn)條件下水側(cè)流速較小，冷卻水處于層流狀態(tài)，適當(dāng)提高水流速度也有利于提高換熱器的傳熱性能。(3)為了綜合考慮壓降與換熱的影響，本文采用的綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)表明，當(dāng)換熱元件的橫向間距為3-9mm時(shí)的綜合熱力性能都優(yōu)于原先設(shè)計(jì)的橫向間距為1mm時(shí)的結(jié)構(gòu)型式，