一、热管技术在电站锅炉中的实际应用（论文文献综述）
张少波[1]（2020）在《动力和制冷/采暖分季联供卡林纳循环系统的热力性能研究》文中进行了进一步梳理我国余热资源丰富,以氨水为工质的卡林纳循环（KC）是替代传统水蒸汽朗肯循环（SRC）用于回收余热并提供电力的高效动力循环系统,具有工质浓度可调、结构多样化、余热回收率高、热力性能优越等特点,对节能减排、余热梯级回收及分布式能源系统的发展具有重要意义。卡林纳循环的研究热点已经不局限于单一的动力输出,而是拓展到了动力/制冷/采暖联供循环。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对KC及在其基础上发展的联供循环系统展开了深入研究,具体内容有:根据两压力和三压力KC系统的运行原理及特性,构建了系统热力过程的数学模型,并采用EES（Engineering Equation Solver）编程软件对各循环系统进行了计算分析。通过工质浓度及压力等参数的分析,对两压力KC中分离器的两种布置情况进行讨论。研究结果表明,两压力KC主要适用于热源温度较低的场合,其中分离器位于热源换热器之前的两压力循环（KC-34R）的内部回热较充分,但其所适用的热源温度及循环高压范围则比较受限。在烟气进口温度为200℃的条件下,KC-34R的余热回收率ηwh及动力回收效率η0相对于分离器位于热源换热器之后的两压力循环KC-34分别高出9.14%和32.9%,因此在相同热源条件下,KC-34R的性能要远优于KC-34。研究了适用于中高温热源的三压力卡林纳循环（TP-KC）,对影响循环性能的主要参数进行了分析及优化。结果表明工质浓度等参数的优化可使TP-KC与热源实现良好匹配从而表现出卓越的热力性能。在350℃的烟气热源条件下,TP-KC的η0要比SRC高出12.2%。在烟气进口温度为250～400℃条件下,TP-KC的余热回收率ηwh约为85～88%,即余热尚有进一步利用的空间。由此,本文提出了通过功/冷联供来挖掘TP-KC潜力的改进思路。通过归纳众多功/冷联供循环中亟待解决的问题,在TP-KC的基础上提出并分析了一种并联型功/冷联供循环（PPR-KC）。该循环将中压吸收器出口处的工作溶液进行了分流,其中一股用于带有精馏过程的吸收式制冷子循环。制冷剂氨气和发生器出口的稀溶液都最终引向了低压吸收器。由于其蒸发压力对应于透平背压,所提供的制冷温度水平较低,可用于冰蓄冷等冷冻用途。由于将动力主循环的锅炉出口的低温段热源在制冷子循环的发生器中进一步利用,因此余热源可被PPR-KC极为充分的回收。此外,循环的并联型结构可使功、冷量因需独立调节。分析结果表明PPR-KC可以通过调节锅炉中的工质流量份额即动力分流比来获取不同的功、冷量输出。在其他条件不变时,动力分流比的最小值对应着循环的最佳性能,此时热源得到了充分回收且冷量输出达到最大值（按照相同制冷温度下压缩式制冷的COP将制冷量折算为电能）。通过比较优化后的PPR-KC及常规TP-KC,发现PPR-KC多出的制冷子循环可将TP-KC的综合动力回收效率提升19.8%,排放温度为141.8℃的烟气可被进一步利用至93.5℃,并由此提供了额外制冷量。基于分布式能源供应系统夏季对满足空调用冷的需求,通过对PPR-KC进一步改进,提出了空调/制冰温区切换的联供系统。改进型循环系统中的制冷剂有两个通向可以切换,当通向低压吸收器时循环为原始PPR-KC构型,可用于制取冷冻温区的冷量;当通向中压吸收器时（称之为PPRA-KC,A为空调）,可用于制取空调温区的冷量。基于热力学第一、二定律对PPRA-KC建立数学模型并进行分析,计算分析中,循环始终以制冷子循环对热源的充分利用为首要考虑前提,即子循环中工质与热源间的最小端差始终保持为最低限制值20 K。当热源进口温度为450℃的烟气时,循环不同工作溶液浓度xw所对应的最佳露点温度均为其所能达到的最高值,此时锅炉中最小端差为最低限制值20 K。当冷却水工况确定后,循环制冷温度仅由工作溶液浓度xw决定,受热源排放温度th5的下限值90℃及透平乏汽干度限制值0.88的条件约束,xw的可变范围为0.4542-0.5374,对应的制冷蒸发温度范围为0.5-12℃。PPR-KC及PPRA-KC均处于最优状态时,两循环虽然制冷温度不同,但制冷量较为接近,PPR-KC的平均蒸发温度约在-20℃,而PPRA-KC约为7℃。PPR-KC的净功量虽然低于PPRA-KC,但其实际冷量（火用）要比PPRA-KC的高,两者的（火用）效率分别为56.22%和56.12%。提出了两种可调节制冷温度的功/冷联供循环方案,并就两者的热力性能进行了对比分析。在原始并联型联供循环基础上新增调压吸收器,将制冷剂全部引入其中,被来自分离器的稀溶液（方案a）或部分基础溶液（方案b）所吸收,进而获得可在低压和中压之间改变的制冷压力及相应变化的制冷温度。分析结果表明,两方案的制冷温度均可在不影响功、冷量调节及输出的前提下相对独立、灵活地调节。相同制冷温度下,方案b性能稍高;方案a则在较大范围内制冷温度调节时对工质泵耗功量影响较小。为了进一步实现冬季采暖的需求,本文还提出将分离式热管换热器引入到上述并联型联供循环中。将分离式热管换热器替代制冷子循环中的发生器,其中一个是烟气换热器（蒸发段）,一个是氨水溶液换热器（冷凝段1）,另一个是采暖水换热器（冷凝段2）。这样就可以实现发电和分季制冷或采暖。冬季采暖工况下,整个制冷子循环不工作,锅炉出口的烟气在分离式热管换热器中通过蒸发段和冷凝段2加热采暖水,供热量的调控可以通过旁路阀门对烟气的分流实现。当烟气被利用至最低排放温度时,余热回收率ηwh为100%,此时采暖水流量及供暖量达到最大值,循环性能最佳。此外,本文还讨论了将所提的功/冷联供循环应用于氨水卡林纳-朗肯组合循环系统的方案,进而可以分季为用户提供冷、热量。非供暖季以卡林纳纯发电模式或功/冷联供循环模式运行。冬季则以氨水朗肯循环的方式运行,采暖水通过回收冷凝器中氨水大温度斜率释放的热量用于提供采暖热量。
刘家友[2]（2019）在《锅炉烟气余热能量置换梯级利用增效机制与实验研究》文中研究指明火力发电是我国电力的主要来源,降低火力发电煤炭消耗有利于缓解煤炭资源紧张、减少温室气体排放、促进节能减排。利用锅炉烟气余热回收系统降低排烟温度、减少排烟热损失,提高锅炉效率,可降低发电煤耗,提高机组效率。本文采用理论分析、实验室实验和现场试验方法研究了一种基于能量置换技术的锅炉烟气余热梯级利用系统增效机制,分析了影响系统经济性的各种因素,深入探索了系统的变工况运行特性,优化了运行方式,提高了系统的能量利用效率,为系统的经济、安全、可靠运行提供了理论依据,并为系统的运行调节提供参考。本文基于热力学方法研究了锅炉烟气余热梯级利用系统的能量置换利用机制。首先,将这一系统设定为四个组成模块,即烟气余热的低能级能量回收模块、低能级能量转移模块、高能级能量置换模块和高能级能量利用模块,并定义了四个相应热力过程,采用（?）分析方法对烟气余热梯级利用系统进行了热力学分析,建立了基于（?）效率的系统各模块的热力学评价方法,确定了影响系统运行效率的主要因素。基于等效焓降理论建立了系统中附加省煤器和前置空气预热器的热经济模型,确定了电厂热效率提高值等经济性指标的计算方法。其次,为获得最高系统（?）效率,根据能级平衡理论和热平衡理论,确定了烟气余热梯级利用系统的能级平衡系数,提出最佳能级平衡节点温度概念,并建议将该温度作为变工况条件下系统高效运行的调节参数。再次,在理论分析基础上,探索了系统的变工况运行特性和运行调节策略。通过实验研究了当烟气余热梯级利用系统的烟气温度、空气温度等运行参数变化时,系统重要节点温度、各换热设备换热量等热力学参数的变化规律。以控制排烟温度为目标,通过实验研究了烟气量、烟气温度和空气温度等变化时系统的运行调节策略;优化了低温省煤器-前置空气预热器系统,通过实验研究了以控制排烟温度和低温省煤器液相循环介质进口温度为目标的闭合回路循环流量和跨越管流量运行调节策略。最后,将理论研究成果和中试实验研究成果实际应用于某1000MW超超临界二次再热机组的锅炉烟气余热利用系统,并进行了现场烟气余热梯级利用系统的性能试验研究,所得到的机组变工况运行工作特性变化规律与实验测试结果是一致的。本文主要完成了如下研究内容:（1）基于能级理论,提出将锅炉烟气余热梯级利用过程划分为低能级能量回收、低能级能量转移、高能级能量置换、高能级能量利用四个模块,并定义了四个相应过程,利用（?）理论对四个过程进行了热力学分析,提出利用回收效率、转移效率、置换效率和利用效率评价各个过程的热量利用效果,确定了烟气温度、烟气量、空气初温、旁路烟气流量、附加省煤器循环水量以及由于增设余热利用系统增加的风机水泵能耗等是影响余热回收效果的主要因素,提出利用能级置换系数衡量系统的能级置换效果,建立了基于（?）效率的烟气余热梯级利用系统热力学评价方法。（2）基于等效焓降理论,建立了附加省煤器和前置空气预热器的热经济模型,确定了增设附加省煤器和前置空气预热器后,电厂效率相对提高值、等效焓降增加值和发电标煤耗降低值的计算方法,建立了基于等效焓降的烟气余热梯级利用系统热力学评价方法。（3）利用能级平衡理论和热平衡理论分析了烟气余热梯级利用系统的输入输出热量和输入输出（?）,确定了系统的能级平衡系数,为获得最高系统（?）效率,提出了系统最佳能级平衡节点温度的概念,确定了该温度的计算方法。某超临界机组的实例分析表明,对应于某一确定的烟气初温和空气初温,烟气余热梯级利用系统均存在一个最佳能级平衡节点温度。为保证余热利用效果,当（?）气初温和空气初温升高时,能级平衡节点温度应不断下降。能级平衡节点温度可作为系统变工况运行调节的重要控制参数。（4）设计并建造了锅炉排烟余热低能级回收、能量置换、高能级深度利用中试实验台。利用该实验台,研究了当总烟气量、烟气温度、空气温度、旁路烟气流量、附加省煤器水流量变化时,烟气余热梯级利用系统空气预热器出口风温、低温省煤器入口烟温、排烟温度、前置空气预热器出口风温等温度变化规律,空气预热器、低温省煤器、前置空气预热器、附加省煤器换热量的变化规律,空气预热器、低温省煤器、前置空气预热器、附加省煤器热侧释放（?）和冷侧收到（?）的变化规律以及回收效率、转移效率、置换效率、利用效率、系统（?）效率、能级置换系数的变化规律。实验结果显示:①烟气温度升高、烟气量增大会造成空气预热器出口风温、低温省煤器入口烟温、排烟温度、前置空气预热器出口风温的升高,各换热器换热量增加,换热器冷侧收到（?）增加,有利于提高回收效率、转移效率、利用效率和系统（?）效率,系统能级置换系数下降;②旁路烟气流量增大会导致空气预热器出口风温、低温省煤器入口烟温、排烟温度、前置空气预热器出口风温下降,附加省煤器换热量和水侧收到（?）增大,空气预热器和其他换热器换热量减少,回收效率和置换效率增加,转移效率、利用效率和系统烟效率下降,能级置换系数升高;③空气温度升高会造成空气预热器出口风温、低温省煤器入口烟温、排烟温度、前置空气预热器出口风温升高,附加省煤器及空气预热器的换热量下降,低温省煤器和前置空气预热器换热量略有升高,回收效率、置换效率、利用效率和系统（?）效率下降,转移效率升高,能级置换系数下降;④附加省煤器循环水量的增加会造成空气预热器出口风温、低温省煤器入口烟温、排烟温度、前置空气预热器出口风温下降,附加省煤器换热量略有增加,空气预热器、低温省煤器和前置空气预热器换热量小幅度下降,回收效率和置换效率增加,转移效率、利用效率和系统（?）效率下降,能级置换系数升高。（5）以控制排烟温度为目标,通过实验确定了当烟气量、烟气温度、空气温度变化时的烟气余热梯级利用系统的运行调节策略:当总烟气量、烟气初温、空气初温逐渐增加时,可以维持附加省煤器水流量不变,逐步增加旁路烟气量比例,或者维持旁路烟气量比例不变,逐步增加附加省煤器水流量,使排烟温度保持在某一稳定值,并使烟气余热利用系统具有较高的系统（?）效率。（6）研究了系统达到最低排烟温度和低温省煤器最低液体进口温度的调节策略。通过设置变频泵和跨越管阀门优化了低温省煤器-前置空气预热器液相介质闭合回路循环系统;以水作为循环介质,通过实验确定了保证最低排烟温度和低温省煤器最低液体进口温度的调节方法:以排烟温度和低温省煤器进水温度作为调节目标值,当跨越管流量不断增加时,可使排烟温度和低温省煤器进口水温不断升高;当闭合回路循环流量比例逐渐降低时,也可使排烟温度和低温省煤器进水温度不断升高。低温省煤器-前置空气预热器运行过程中,可通过跨越管流量和闭合回路循环流量协同调节,使排烟温度和低温省煤器最低进液温度同时满足系统安全、可靠运行需要。（7）将锅炉烟气余热能量置换梯级利用系统的研究成果与变工况分析研究应用于某1000MW超超临界二次再热机组,测试了不同负荷下烟气余热梯级利用系统投运和停运时的机组的工作特性,结果表明:在余热利用系统停运和投运时,100%负荷下的空气预热器出口风温、排烟温度、前置空气预热器出口风温和前置空气预热器出口烟气温度均高于75%负荷下对应工况的相应温度,100%负荷下空气预热器、低温省煤器、前置空气预热器和附加省煤器的换热量均高于对应工况下75%负荷下的相应换热量。余热利用系统投运后,100%负荷下的低能级余热的回收效率和转移效率、高能级余热的置换效率和利用效率、以及系统（?）效率均高于75%负荷下的对应值,现场试验获得的余热利用系统的运行特性与实验室测试结果是一致的。余热利用系统投运后,在不同负荷下机组均获得较好的节煤效果,100%负荷下,机组供电标煤耗降低3.21g/（kW·h）,75%负荷下,机组供电标煤耗降低1.52g/（kW·h）。通过以上研究,建立了锅炉烟气余热梯级利用系统的基于（?）效率和等效焓降的热力学评价方法,定义了系统的能级平衡节点温度,获得了系统变工况运行规律,确定了以控制排烟温度为目标的系统运行调节策略,为锅炉烟气余热梯级利用系统的高效运行提供了理论依据,可指导该系统的工程应用实践。
刘啸东[3]（2019）在《基于碳钢-氟塑料复合热管技术的烟气消白烟技术研究》文中研究指明燃煤电厂冬季烟囱普遍出现“白烟”现象,降低烟气含湿量可以有效消除白烟,但是面临受热面腐蚀问题。本课题针对烟气除湿等一系列问题,提出新型碳钢—氟塑料复合热管并对烟气除湿系统进行了分析研究,为降低烟气含湿量、提高锅炉的能源利用效率提出了切实可行的技术方案。提出新型碳钢—氟塑料复合热管作为燃煤锅炉烟气除湿的主要换热元件,对热管进行了启动性能实验与等温性能实验,证明新型热管具有良好的工程应用价值。并对相应工况下,热管最佳充液率进行探究。研究了锅炉尾部烟气特性,并根据烟气特性分析新型热管应用于烟气除湿的可行性。对于氟塑料导热性能差等缺陷,提出通过小管径、薄管壁、大量换热管的方式进行弥补。研究了特定温度下饱和烟气与冷壁面接触时存在冷凝的对流换热过程,通过CFD模拟计算,得到对流换热系数与烟气流速、冷却水流速、热管间距等之间的变化关系。并在此基础上对换热器结构进行设计分析与计算,最终确定了换热器的换热性能和结构尺寸。对于烟气除湿系统进行经济和环境效益评估。通过计算,该系统按年利用小时5000小时计算,每年向大气减少水蒸气排放47万吨,可明显缓解电厂白烟现象的产生。根据相关文献检测报告计算,每年可减排纯硫酸18.7吨。
高贺轩[4]（2019）在《基于CFD模拟的热管换热器换热性能的优化研究》文中指出伴随我国经济的快速发展,能源使用量逐年增加。《能源消费和生产革命战略（2016-2030）》为我国未来一段时期的能源使用总量设立目标。为解决经济发展与控制能源使用量之间的矛盾,要求我国在现有基础上提升能源利用率。工业余热回收利用潜力巨大,而烟气余热在工业余热资源中占比达50%,烟气余热的高效回收对提升能源利用率效果明显。相对于中高温烟气余热的回收利用,中低温烟气余热由于观念及传统换热设备的限制容易被忽略。而热管换热器由于具有传热系数高、不依靠外界动力、可靠性强、灵活布置等特点,适用中低温烟气回收利用的场合,在中低温烟气余热回收领域日益受到重视。本文从热管换热器设计参数及热管结构两方面进行优化,提高热管换热器的换热性能。设计参数优化方面:在换热器安全运行的前提下,降低热流体的出口温度,增大热流体进出口温差,充分利用热流体中的热量。在换热器的设计上,改变在P.A.Лepoeян公式计算值的基础上增加富裕量作为热流体出口温度的方法,将热管管壁温度不低于烟气露点温度作为换热器安全运行的判定条件,反推热流体的出口温度。设定热流体侧烟气流量5000m3/h,温度240℃,冷流体侧空气流量4700m3/h,温度20℃。建立热流体在流动过程中温度变化的离散化数学模型,借助CFD流体力学软件,对热管管壁温度进行模拟计算。研究结果表明,可将90℃作为热流体出口温度的设计值。与原有设计参数值相比,回收热量增加25%～40%。热管结构优化方面:将热管冷凝段翅片带有一定倾斜角,增大热管近壁面的流体绕流,打断边界层连续发展,达到强化换热的目的。借助CFD流体力学软件对结构优化后的热管进行模拟计算。结构优化后,冷流体的出口温度及换热阻力均随翅片倾斜角的增大而增大。引入换热器综合性能评价指标,计算不同翅片倾斜角下的综合性能评价指标。经计算,热管冷凝段翅片倾斜角为10度时,综合性能评价指标最大,数值为1.02,为热管最佳结构优化方式。结构优化后与常规翅片热管相比,综合性能提升2%,换热效率提升15.9%。本文研究成果,可应用于中低温烟气回收领域,提高热管换热器的换热性能,使热管换热器有更广泛的应用前景。
梁秋芸[5]（2018）在《带空气预热的燃机—补燃型余锅及烟气余热耦合热管制冷联合系统及其优化设计》文中认为随着天然气清洁能源的普及,燃气轮机联合循环应用越来越多,但在实践过程中通常遇到两类问题。一是为了提高热、电产出,增加燃机的燃料量,因此导致余锅排烟量急增,更多的余热和更多的富氧化学能损耗掉;二是当冷量用户距燃机系统较远时,余锅排烟余热不方便做吸收式制冷的热源,因为采用蒸汽作制冷动力。为此本文提出了一个新的燃机联合流程:带空气预热的燃机-补燃型余锅和烟气余热耦合热管制冷联合系统,并进行了优化设计。新联合系统由燃机-余锅、余锅-吸收式制冷两个子系统构成。在燃机-余锅子系统中,设计了余锅补燃工艺,部分燃料进余锅以减少燃机配风和消化燃机排烟中的过剩氧,并配合空气压缩改成多级压缩,用余锅补燃烟气预热压缩空气,以提高燃机燃烧室温度,增加膨胀透平出力,将烟气的部分热量升级成透平有效功输出,且空气压缩功耗也一并减少。在余锅-吸收式制冷子系统中,利用热管高导热性,可长距离输送热量的特征,将烟气余热转移给吸收式制冷的发生器,为制冷系统提供能源。接下来,本文将进行三方面的研究工作。一、契合热力学分析,包括?能级曲线（-H图）和?损分析,得出燃机-补燃型余锅子系统中烟气的能量最高、做功能力最强、过程?损也最大,其能量利用情况在整个联合系统中起决定作用,联合系统的优化思路是提高燃气透平的高等级的力?并减小换热过程的?损。具体措施可以是提高燃气透平进口的温度和压力、选用等熵效率高的燃气透平以及调整烟气换热参数等。二、将联合系统分成带空气预热的燃机-补燃型余锅子系统、吸收式制冷机组和分离式热管三部分,建立起新流程包括压气机、燃烧室、燃气透平、余热锅炉、吸收式制冷机组和热管换热器等各个单元的数学模型,为后面优化新流程奠定基础。三、在热力学分析结果和数学模型的基础上,先以?损最小和净收益最大为双目标,优化燃机-补燃型余锅子系统,得到其Pareto前沿,选取优化点B,其对应?损为4265kW,相应减小了8.5%,净收益为1.044×106$/年。在得到的烟气优化参数基础上,以机组的热力系数COP最大为目标优化制冷机组,得到优化结果为0.8445,增幅为1.8%。得到相关的优化参数后,以传热系数最大为目标优化分离式热管,优化得到UHmax=32.2W/（㎡·℃）。
刘玉学[6]（2016）在《地热利用过程中埋地热管传热研究》文中认为现今中国能源的消耗总量已经占到全球能源消耗总量的五分之一,今后地能源消耗仍将继续保持增长。能源问题已成为制约中国发展的一个重要问题。如何有效的提高能源的使用效率,有效地节约能源的使用成为当前的重大课题。地热在地球上分布很广,是一种可再生的清洁能源,开发前景广阔,具有很高的利用价值。但是如何将地热从地下顺利地开采出来,成为制约地热利用的一大瓶颈问题。而利用重力热管采集地热成为地热利用的一种新技术。采集地热的重力热管与一般的重力热管有很大的不同,存在着液池过深,蒸汽在管内流动阻力过大等问题。但由于采集地热的重力热管深埋地下,无法直接观察其流动状况,故本文采用CFD方法研究采集地热的重力热管内部工质的流动状况。本文在国内外文献调研的基础上,通过流体力学,传热学,计算科学等多学科交叉,采用理论分析与数值计算相结合的方法,建立了热管的传热数学力学模型,通过数值模拟研究了热管的流动传热规律。主要研究内容为：（1）在文献调研的基础上,建立了填充多孔介质表面改进热管和超长重力热管的传热数学模型；（2）采用CFD软件对填充多孔介质的热管进行了数值模拟研究,在前人的基础上,主要考虑了管道截面形状（分别为圆截面,椭圆截面,正方形截面,三角形截面）对传热的影响,分析了各种截面变性管轴线上温度,压力,流速的分布情况,也分别分析了热管不用位置截面上温度,压力,速度的分布,最后综合分析得出了在研究的管道截面形状当中三角形截面热管的综合换热性能是最佳的；（3）采用CFD软件对超长埋地重力热管的传热过程进行了数值模拟研究,通过对CFD软件进行二次开发,将C语言编写的自定义函数（UDF）加入软件当中进行模拟,模拟结果解释了其他文献实验过程中深埋重力热管蒸汽产量少,换热效率不高的原因,并针对该问题提出了改进建议,并在前面研究的基础上针对不同倾角的热管传热过程进行了对比研究,计算结果而说明了增大倾角有利于换热,更加高效利用地热。
余洋[7]（2015）在《燃气压缩机余热回收利用研究》文中研究表明我国目前还存在有大量的高能耗设备,会对资源造成极大的浪费,这使得对这些能耗高的设备进行余热回收变得极为重要。本文以中国石油西南油气田分公司犍为液化天然气厂ZWF1250-FS602/1的燃气压缩机的发动机排烟歧管中废气余热回收项目为例,对项目进行初步设计得到两种设计方案,通过经济效益对比后,确定最终方案为增加换热器替代工艺加热炉。本文选定换热器的类型为管壳式换热器,查阅国内外文献资料,阐述了国内外换热器的发展现状。然后根据换热器热力计算理论,使用HTRI Xchanger Suit 5.0对管壳式换热器进行了热力学设计,并依据GB150《压力容器》、GB151《管壳式换热器》等国家标准的相关要求使用SW6对换热器进行了结构设计和强度校核。通过软件进行换热器热工和结构设计相对于传统的设计方法,极大地提高了设计效率。本文同时使用Pro/Engineer建立了换热器的三维模型,导入Hyperworks进行网格划分后,采用目前常用的CFD软件Fluent进行了换热器的传热和流场的数值模拟研究,模拟结果表明此换热器的设计可行,对石油石化行业类似余热回收项目有一定借鉴意义。
王伟[8]（2015）在《两相流动力型分离式热管组合性能研究及工程应用》文中提出两相流动力型分离式热管相对于传统的换热器以及常规热管具有:不受换热位置高差的影响,不受能量输送距离的影响,方便后期维修等优点,具有广阔的工程应用前景。本文通过实验和Fluent仿真对两相流动力型热管的组合应用进行相关的研究工作,使两相流动力型热管组合能够做到最大化、最优化的节能效果。本文首先对热管的原理以及目前出现的脉动热管、旋转热管以及两相流动力型分离式热管进行了相关的介绍,并对热管输送能量的核心载体——工质进行了介绍。通过搭建动力型热管组合实验台,对动力型热管在冷却除湿应用中的组合应用的节能效果进行了分析,实验结果表明:动力型热管组合应用具有一个最优的热管套数,在空调冷量除湿工程应用中,在供风温度要求在20℃左右时,建议采用3套动力型热管;当供风温度要求在24℃时,建议采用4套动力型热管,这样可以通过调节其中的1套或者2套来控制供风温度。通过对两相流动力型热管组合实验装置增加制冷机组,使其除湿露点温度低于0℃,实验结果表明在除湿露点温度低于0℃的情况下冷却除湿依然可行,但是需要合理设计实验装置并进行除霜。开启1套动力型热管后可以节能21.6%,继续开启1套动力型热管节能效果可以在加入1套动力型热管的基础上提高5.7%。通过使用Fluent软件对水平段直管段的两相流特性进行模拟仿真,可以直观的观察两相流的流动特性。对相同边界条件相同传热温差不同工况的动力型热管蒸发器换热情况进行分析,结果表明内外两套动力型换热效果应该处于近似相等的均衡状态。相同边界条件下的水平流动和竖直流动的模拟结果表明:在动力型热管中使用水平管路布置相对于竖直管路布置具有很大的优势。本文的最后总结前阶段对动力型热管所做的实验性能研究以及Fluent模拟仿真工作,利用动力型热管组合对锅炉烟气余热进行回收利用的设计。利用该动力型热管组合的设计方案可以实现回收1337.37 KW的余热量用来预热空气,预计在一年左右的时间就可以实现投资成本的回收。两相流动力型热管组合应用具有广阔的应用前景,既可以实现能量的高效回收利用,又便于替换现有换热器进行设备改造,值得大力推广应用。
李勇奇[9]（2014）在《兰石锅炉系统的优化设计与节能研究》文中研究说明兰石集团动力公司锅炉车间承担着全厂工艺用汽和供暖系统热水的供应任务,在兰石集团系统中占有重要的地位。目前锅炉车间采用的热媒制备设备是传统的燃煤型链条锅炉,在长期的运行中存在着燃烧效率低、换热效果差等一系列问题,严重影响了经济效益的提高。针对这一现象,本文在对兰石集团动力公司燃煤型链条锅炉系统能耗进行了系统的分析,探索影响锅炉系统能耗的因素,继而在对锅炉系统能耗实测的基础上开展了一系列的改造研究工作,并提出了相应的改进措施。锅炉热损失是影响锅炉效率的重要方面,研究发现燃煤工业锅炉的热损失主要包括固体不完全燃烧热损失、化学未完全燃烧损失、机械未完全燃烧损失、散热损失、排烟热损失以及其它热损失等不同类型。由于锅炉形式和运行状况的不同,各种热损失对锅炉效率的影响也存在一定的差别。研究中对各种热损失产生的原因和改进措施也进行了系统的分析。锅炉现有能效情况是改造的基础,研究中分别采用正平衡法和反平衡法对兰石集团燃煤工业锅炉能耗进行了全面的测试,详细阐述了能耗测试的方法,明确了测点布置、测量仪表、准备工作、测试工作的具体要求。根据这些要求完成的能耗测试工作具有较高的可信度,结果发现该锅炉能效尚有较大的提升空间。工业锅炉的节能改造工作涉及设备、工艺、管理等不同的方面,研究中分别从锅炉工艺参数、燃烧技术、强化传热、余热利用以及系统改造等角度进行探索,有针对地提出改造的方式和方法,并进行了效果分析,为兰石集团燃煤型工业锅炉的节能改造工作指明了方向。
张晓楠[10]（2014）在《35t/h生物质锅炉降低排烟温度的研究》文中研究说明浙江兰溪热电有限公司为响应国家节能减排的号召,将原有的燃煤锅炉改燃树枝、秸秆等生物质燃料。改造后,锅炉饱受排烟温度过高的困扰。这不仅造成对能源的浪费,又使锅炉系统中的布袋除尘器超温工作,承受安全隐患。因此,对降低排烟温度的研究具有较大的实际意义。同时,本文结合生物质燃料易燃的特点提出的锅炉改造方案也可为其他生物质锅炉的类似问题提供有益的参考。本文首先分析总结了生物质锅炉排烟温度的影响因素,说明了燃料性质、漏风、炉膛出口过量空气系数、受热面结渣和积灰、受热面布置、冷空气温度、给水温度对排烟温度的影响;针对各影响因素提出可行的措施。其次,通过热力计算分析锅炉排烟温度过高的原因。在此方面,优化传统的Excel热力计算表格,加入两种方法,解决在锅炉热力计算中反复出现的线性插值自动计算问题,节省计算时间,提高工作效率。最后,结合生物质锅炉燃烧特性,提出4种锅炉尾部受热面改造方案。飞灰颗粒磨损是引起受热管束爆管的重要原因。鉴于问题的常见性,从锅炉安全运行的方面,考虑飞灰颗粒对于管壁的磨损情况是对比方案优劣的必要角度。本文应用数值模拟计算软件Fluent模拟分析烟气流场。在此基础上,使用离散相模型,分析得出不同粒径颗粒的运动轨迹和对受热面管束的磨损规律。从飞灰磨损角度,比较方案中错列和顺列换热器防磨的优劣。之后,再使用经济学方法,计算错列和顺列换热器的改造费用,并根据改造后节省的开支计算投资回收期。从经济效益角度,比较错列和顺列换热器的经济性。最后从理论排烟温度降低值、飞灰磨损和经济效益三个方面综合考虑,选出最优方案。
二、热管技术在电站锅炉中的实际应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热管技术在电站锅炉中的实际应用（论文提纲范文）
（1）动力和制冷/采暖分季联供卡林纳循环系统的热力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 朗肯循环及其替代工质 |
| 1.2.2 以氨水为工质的卡林纳循环 |
| 1.2.2.1 卡林纳循环简介 |
| 1.2.2.2 卡林纳循环的研究及分类 |
| 1.2.2.3 卡林纳循环的改进研究 |
| 1.2.2.4 卡林纳循环的应用案例 |
| 1.2.3 基于卡林纳循环的多联供系统 |
| 1.2.3.1 基于卡林纳循环的功/热联供系统 |
| 1.2.3.2 基于两压力卡林纳循环的功/冷联供系统 |
| 1.2.3.3 基于三压力卡林纳循环的功/冷联供系统 |
| 1.2.3.4 外部耦合式卡林纳功/冷联供系统 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 卡林纳循环的热力学分析 |
| 2.1 循环模型编程软件EES简介 |
| 2.2 两压力卡林纳循环的性能分析 |
| 2.2.1 分离器布置于热源换热器之后的卡林纳循环(KC-34) |
| 2.2.2 分离器布置于热源换热器之前的卡林纳循环(KC-34R) |
| 2.2.3 循环计算的基本假设及数学模型 |
| 2.2.3.1 基本假设条件 |
| 2.2.3.2 数学计算模型 |
| 2.2.3.3 循环求解过程 |
| 2.2.3.4 循环评价准则 |
| 2.2.3.5 模型验证 |
| 2.2.3.6 循环基础参数设置 |
| 2.2.4 KC-34的计算结果分析 |
| 2.2.4.1 高压及工质浓度对KC-34的影响 |
| 2.2.4.2 热源温度对KC-34的影响 |
| 2.2.5 KC-34R的计算结果分析 |
| 2.2.5.1 高压及工质浓度对KC-34R的影响 |
| 2.2.5.2 热源温度及循环倍率对KC-34R的影响 |
| 2.2.6 KC-34与KC-34R的对比分析 |
| 2.3 三压力卡林纳循环的性能分析 |
| 2.3.1 循环流程介绍 |
| 2.3.2 数学计算模型 |
| 2.3.3 循环基础参数设置 |
| 2.3.4 循环求解过程 |
| 2.3.5 循环计算结果分析 |
| 2.3.5.1 工质浓度 |
| 2.3.5.2 溶液露点温度 |
| 2.3.5.3 透平入口温度 |
| 2.3.5.4 循环倍率 |
| 2.3.5.5 热源温度 |
| 2.3.5.6 循环优化结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 制冰温区的功/冷联供卡林纳循环 |
| 3.1 卡林纳功/冷联供循环 |
| 3.1.1 循环描述 |
| 3.1.2 循环数学模型及热力求解过程 |
| 3.1.2.1 制冷子循环的数学模型 |
| 3.1.2.2 求解过程 |
| 3.1.2.3 模型验证 |
| 3.1.3 循环评价准则 |
| 3.2 循环热力分析及优化 |
| 3.2.1 基础溶液浓度 |
| 3.2.2 溶液露点温度 |
| 3.2.3 动力分流比 |
| 3.2.4 锅炉中工质流量对分流比的影响 |
| 3.3 循环性能比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 空调/制冰温区切换的卡林纳联供循环 |
| 4.1 可切换制冷温区的功/冷联供循环 |
| 4.1.1 循环描述 |
| 4.1.2 循环的求解 |
| 4.1.2.1 循环数学计算模型 |
| 4.1.2.2 (火用)分析方法及模型 |
| 4.2 循环热力分析及优化 |
| 4.2.1 溶液露点温度 |
| 4.2.2 制冷分流比 |
| 4.2.3 工作溶液浓度 |
| 4.2.4 循环(火用)损及性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 可调制冷温度的功/冷联供循环 |
| 5.1 可调制冷温度的功/冷联供循环(PPRV-KC) |
| 5.1.1 循环描述 |
| 5.1.2 循环数学计算模型 |
| 5.2 制冷温度调节分析 |
| 5.2.1 调温分流比 |
| 5.2.2 制冷温度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 功、冷、热三联供卡林纳循环系统 |
| 6.1 基于热管换热器的三联供卡林纳循环 |
| 6.1.1 热管及分离式热管换热器 |
| 6.1.2 基于分离式热管换热器的氨水三联供系统 |
| 6.1.3 循环计算模型及评价准则 |
| 6.1.4 循环参数及性能分析 |
| 6.1.4.1 热源进口温度对循环的影响 |
| 6.1.4.2 烟气分流比对循环的影响 |
| 6.2 卡林纳-朗肯循环组合三联供系统 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
（2）锅炉烟气余热能量置换梯级利用增效机制与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电站锅炉烟气余热利用系统研究现状 |
| 1.2.2 烟气余热利用系统节能分析评价方法研究现状 |
| 1.3 本文研究技术路线 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 锅炉烟气余热能量置换梯级利用增效机制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 锅炉烟气余热能级与烟气余热梯级利用系统 |
| 2.2.1 锅炉烟气余热的能级 |
| 2.2.2 锅炉烟气余热梯级利用系统 |
| 2.3 烟气余热梯级利用系统换热器的(?)分析 |
| 2.4 烟气余热梯级利用系统能量置换梯级利用机制分析及评价 |
| 2.4.1 低能级烟气余热利用过程的能量转移分析及评价 |
| 2.4.2 高能级余热利用过程的能量转移分析及评价 |
| 2.4.3 烟气余热梯级利用系统的能级置换系数和(?)效率 |
| 2.5 基于等效焓降的余热梯级利用系统热经济性分析 |
| 2.5.1 附加省煤器热经济模型 |
| 2.5.2 前置空气预热器的热经济模型 |
| 2.5.3 基于等效焓降的余热利用系统的热经济性 |
| 2.6 技术经济分析 |
| 2.6.1 初投资的计算 |
| 2.6.2 运行和维护费用的计算 |
| 2.6.3 收益计算 |
| 2.6.4 净现值和动态投资回收期 |
| 2.7 热经济性计算与技术经济分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 烟气余热梯级利用系统的能级平衡系数与能级平衡节点温度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 能级平衡理论 |
| 3.3 烟气余热梯级利用系统的能级平衡节点温度 |
| 3.4 能级平衡节点温度计算及分析 |
| 3.4.1 能级平衡节点温度计算 |
| 3.4.2 烟气温度对能级平衡系数的影响 |
| 3.4.3 空气初温对能级平衡系数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 烟气余热梯级利用系统能量转移与能量置换过程的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 某1000MW超超临界二次再热机组烟气余热梯级利用系统 |
| 4.3 实验台设计 |
| 4.3.1 实验台工艺流程 |
| 4.3.2 实验数据处理与计算 |
| 4.4 烟气余热梯级利用系统换热器网络动态模型 |
| 4.5 实验结果及分析 |
| 4.5.1 总烟气量变化对系统参数的影响 |
| 4.5.2 烟气温度变化对系统参数的影响 |
| 4.5.3 旁路烟气量比例对系统参数的影响 |
| 4.5.4 空气温度变化对系统参数的影响 |
| 4.5.5 附加省煤器循环水量变化对系统参数的影响 |
| 4.6 烟气余热梯级利用系统性能影响因素的正交试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于排烟温度控制的烟气余热梯级利用系统运行调节策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 排烟温度的确定 |
| 5.2.1 排烟温度与锅炉效率的关系 |
| 5.2.2 排烟温度与烟气酸露点的关系 |
| 5.2.3 排烟温度的确定 |
| 5.3 影响排烟温度和换热管壁温的主要因素 |
| 5.3.1 流体流量对排烟温度的影响 |
| 5.3.2 进液温度对换热管壁温的影响 |
| 5.4 基于排烟温度控制的烟气余热梯级利用系统运行调节实验研究 |
| 5.4.1 烟气量变化时的运行调节策略 |
| 5.4.2 烟气温度变化时的运行调节策略 |
| 5.4.3 空气温度变化时的运行调节策略 |
| 5.5 低温省煤器-前置空气预热器系统的优化与运行调节实验 |
| 5.5.1 低温省煤器-前置空气预热器系统 |
| 5.5.2 低温省煤器-前置空气预热器系统的运行调节实验 |
| 5.6 能级平衡节点温度调节实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 锅炉烟气余热梯级利用系统的工程应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机组概况与烟气余热梯级利用系统 |
| 6.2.1 机组概况 |
| 6.2.2 烟气余热梯级利用系统 |
| 6.3 烟气余热梯级利用系统的性能测试 |
| 6.3.1 试验工况 |
| 6.3.2 测点布置 |
| 6.3.3 数据计算与修正 |
| 6.4 试验结果及分析 |
| 6.4.1 各节点烟气、空气温度的变化 |
| 6.4.2 各换热器换热量的变化 |
| 6.4.3 各换热器(?)的变化 |
| 6.4.4 效率和能级置换系数的变化 |
| 6.4.5 锅炉排烟热损失和锅炉效率的变化 |
| 6.4.6 供电标煤耗和发电标煤耗的变化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间主要成果 |
| ENGLISH DISSERTATION |
| PAPER Ⅰ:Node Temperature of the Coupled High-Low Energy Grade Flus Gas Waste Heat Recovery System |
| PAPER Ⅱ:Experimental Study on Operation Regulation of a Coupled High-low Energy Flue Gas Waste Heat Recovery System Based on Exhaust Gas Temperature Control |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）基于碳钢-氟塑料复合热管技术的烟气消白烟技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 烟气冷凝除湿技术研究现状 |
| 1.3 热管技术研究现状 |
| 1.3.1 热管的发展 |
| 1.3.2 热管工作原理及优点 |
| 1.3.3 热管换热器研究现状 |
| 1.4 本课题研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 碳钢—氟塑料复合热管实验研究 |
| 2.1 实验内容及方法 |
| 2.1.1启动性能实验 |
| 2.1.2等温性能实验 |
| 2.2 实验系统及装置校核 |
| 2.2.1 实验台示意图 |
| 2.2.2 实验装置 |
| 2.2.3 实验的校核计算 |
| 2.3 热管制作过程 |
| 2.3.1 清洗 |
| 2.3.2 热管的密封与检测 |
| 2.3.3 热管充液 |
| 2.3.4 热管的抽真空 |
| 2.4 热管实验工况及步骤 |
| 2.4.1 实验工况 |
| 2.4.2 实验步骤 |
| 2.5 热管性能实验结果及分析 |
| 2.5.1 启动性能研究 |
| 2.5.2 等温性能研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 烟气冷凝除湿系统方案设计研究 |
| 3.1 燃煤锅炉烟气除湿技术探究 |
| 3.1.1 燃煤锅炉尾部烟气的特点 |
| 3.1.2 燃煤锅炉烟气除湿技术优点 |
| 3.1.3 烟气除湿难点和碳钢—氟塑料复合热管的优势 |
| 3.2 碳钢—氟塑料复合热管用于烟气除湿的方案研究 |
| 3.2.1 复合热管工质的确定 |
| 3.2.2 热管管径的选择 |
| 3.3 碳钢—氟塑料复合热管传热性能的模拟研究 |
| 3.3.1 碳钢—氟塑料复合热管传热模拟的目的 |
| 3.3.2 模型、网格及边界条件 |
| 3.3.3 模拟结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 换热器的整体设计 |
| 4.1 烟气参数的确定 |
| 4.1.1 换热器入口烟气参数确定 |
| 4.1.2 换热器出口烟气参数确定 |
| 4.2 换热量及换热温差的计算 |
| 4.2.1 热管换热量的计算 |
| 4.2.2 换热器平均传热温差计算 |
| 4.3 换热器基本结构参数的确定 |
| 4.3.1 管束排布方式 |
| 4.3.2 换热面积和换热器重量计算 |
| 4.4 阻力计算 |
| 4.4.1 烟气侧流动阻力计算 |
| 4.4.2 冷凝水侧流动阻力计算 |
| 4.5 整体结构设计 |
| 4.5.1 换热器整体机构参数 |
| 4.5.2 管板连接 |
| 4.6 经济环境效益分析 |
| 4.6.1 经济性分析方法 |
| 4.6.2 湿烟气除湿系统收益及安装运行成本 |
| 4.6.3 环境效益分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
（4）基于CFD模拟的热管换热器换热性能的优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 热管换热器国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 热管基础理论分析 |
| 2.1 热管及重力式热管工作原理 |
| 2.1.1 热管工作原理 |
| 2.1.2 重力式热管工作原理 |
| 2.2 热管的基本特性 |
| 2.3 热管的传热极限 |
| 2.4 热管的设计 |
| 2.5 热管的制造工艺 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 热管换热器基础及影响换热性能的因素 |
| 3.1 热管换热器工作原理 |
| 3.2 热管换热器分类依据 |
| 3.2.1 冷热流体状态 |
| 3.2.2 结构形式 |
| 3.3 热管换热器设计方法 |
| 3.4 提高换热性能方式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热管换热器设计参数优化 |
| 4.1 设计参数优化方式 |
| 4.2 烟气露点温度研究 |
| 4.2.1 烟气露点温度定义 |
| 4.2.2 烟气结露的影响 |
| 4.2.3 烟气露点温度计算方法 |
| 4.3 P.A.Лероеян公式推导原理及适用性 |
| 4.3.1 P.A.Лероеян公式推导原理 |
| 4.3.2 P.A.Лероеян公式对我国的适用性 |
| 4.4 烟气露点温度实测值及推荐值 |
| 4.4.1 烟气露点温度实测值 |
| 4.4.2 烟气露点温度推荐值 |
| 4.5 换热器热流体出口温度研究方法 |
| 4.5.1 热流体出口温度的研究意义及研究思路 |
| 4.5.2 气—气式热管换热器设计 |
| 4.6 设计情况下管壁温度模拟 |
| 4.6.1 计算流体力学(CFD)软件 |
| 4.6.2 热管管壁温度模拟方法 |
| 4.6.3 热流体流动过程中温度变化的数学模型 |
| 4.6.4 CFD对热流体侧管壁温度模拟 |
| 4.7 热流体侧出口温度优化值 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 热管的结构优化 |
| 5.1 换热器常用结构优化方式 |
| 5.2 常规翅片热管数值模拟 |
| 5.2.1 常规翅片热管模型建立 |
| 5.2.2 常规翅片热管数值模拟结果 |
| 5.3 热管的结构优化方式 |
| 5.3.1 热管结构优化研究思路 |
| 5.3.2 热管结构优化设计思路 |
| 5.3.3 结构优化热管模型建立 |
| 5.3.4 结构优化热管数值模拟情况 |
| 5.3.5 数据分析 |
| 5.4 热管最优结构优化方式研究 |
| 5.4.1 各翅片倾斜角相关数据 |
| 5.4.2 综合性能评价方法 |
| 5.4.3 热管冷凝段最佳翅片倾斜角 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）带空气预热的燃机—补燃型余锅及烟气余热耦合热管制冷联合系统及其优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 燃气轮机联合循环 |
| 1.1.1 热电联供 |
| 1.1.2 热电冷三联供 |
| 1.2 燃气轮机联合系统的研究现状 |
| 1.2.1 系统集成 |
| 1.2.2 优化设计和操作优化 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 联合系统及热力学分析 |
| 2.1 联合系统 |
| 2.1.1 带空气预热的燃机-补燃型余锅 |
| 2.1.2 烟气余热耦合热管技术制冷机组 |
| 2.2 热力学分析 |
| 2.2.1 火用能级曲线 |
| 2.2.2 火用损 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 联合系统的数学模型 |
| 3.1 带空气预热的补燃型燃机-余锅子系统 |
| 3.1.1 燃气轮机 |
| 3.1.2 补燃余热锅炉 |
| 3.1.3 空气和烟气的性质 |
| 3.2 吸收式制冷机组 |
| 3.2.1 工质对的物性关联式 |
| 3.2.2 吸收式制冷机组的数学模型 |
| 3.3 热管式发生器 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.4.1 带空气预热的补燃型燃机-余锅子系统的数学模型验证 |
| 3.4.2 吸收式制冷机组的数学模型验证 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 案例应用 |
| 4.1 案例概述 |
| 4.2 带空气预热的燃机-补燃型余锅子系统 |
| 4.2.1 优化变量 |
| 4.2.2 优化的目标函数 |
| 4.2.3 双目标优化算法的确定 |
| 4.2.4 约束条件 |
| 4.2.5 优化计算过程和结果 |
| 4.3 吸收式制冷机组 |
| 4.3.1 优化变量 |
| 4.3.2 优化目标函数与约束条件 |
| 4.3.3 单目标优化算法的确定 |
| 4.3.4 优化计算过程和结果 |
| 4.4 分离式热管 |
| 4.4.1 优化变量 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 附录 部分优化程序MATLAB代码 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）地热利用过程中埋地热管传热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 热管介绍 |
| 1.2.1 热管历史 |
| 1.2.2 热管分类 |
| 1.2.3 热管特点 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术方法与路线 |
| 第2章 热管的理论基础及流动传热过程分析 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 热管流动与传热过程 |
| 2.2.1 重力热管的热阻分析 |
| 2.2.2 重力热管的传热系数 |
| 2.2.3 重力热管传热分析 |
| 第3章 表面改进热管的截面形状对换热的影响 |
| 3.1 计算模型及边界条件 |
| 3.2 控制方程 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 相同雷诺数情况分析 |
| 3.3.2 相同流量情况分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 埋地重力热管数值模拟 |
| 4.1 计算模型及边界条件 |
| 4.2 控制方程 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 超长埋地热管传热过程分析 |
| 4.3.2 不同倾角热管分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）燃气压缩机余热回收利用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究的目的及意义 |
| 1.3 国内外研究情况 |
| 1.3.1 工业余热回收技术的发展及研究现状 |
| 1.3.2 换热器设计的发展及研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及方法 |
| 第2章 压缩机余热利用初步方案设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 废气可用热量理论估算 |
| 2.3 废气热量利用方案 |
| 2.3.1 方案总述 |
| 2.3.2 燃气发动机尾气加热天然气改造流程 |
| 2.3.3 废热锅炉回收余热产生高温水蒸气驱动蒸气透平工作流程 |
| 2.3.4 采用PRO/Ⅱ模拟余热回收方案 |
| 2.3.5 方案经济评价 |
| 2.3.6 方案初步选择评述 |
| 第3章 换热器结构初步选型 |
| 3.1 换热器简介 |
| 3.2 固定管板式换热器 |
| 3.2.1 固定管板式换热器的形式 |
| 3.2.2 固定管板式换热器的参数系列 |
| 3.2.3 换热管 |
| 3.2.4 管束支撑结构 |
| 3.3 管壳式换热器结构 |
| 3.4 换热器传统设计流程 |
| 3.4.1 确定冷热流体的物性参数 |
| 3.4.2 计算换热器的热负荷 |
| 3.4.3 初选换热器的尺寸规格 |
| 3.4.4 计算管程压降和传热系数 |
| 3.4.5 计算壳程压降和传热系数 |
| 3.4.6 计算总传热系数、校核传热面积 |
| 3.5 换热器初步选型结果 |
| 第4章 换热器工艺设计计算 |
| 4.1 HTRI简介 |
| 4.2 HTRI Xchanger Suit设计管壳式换热器步骤 |
| 4.2.1 设计准备 |
| 4.2.2 初设换热器的几何尺寸和流体性质 |
| 4.2.3 输入流体的物性 |
| 4.2.4 管壳式换热器的设计选项 |
| 4.2.5 运行 |
| 4.2.6 调整参数 |
| 4.3 犍为液化天然气厂余热项目换热器设计计算 |
| 4.3.1 设计准备 |
| 4.3.2 初设换热器的几何尺寸和流体性质 |
| 4.3.3 输入冷、热流体物性数据 |
| 4.3.4 设置设计变量 |
| 4.3.5 运行 |
| 4.3.6 调整参数优化设计 |
| 4.4 HTRI优化设计换热器结果 |
| 第5章 换热器结构设计 |
| 5.1 换热器材料选择 |
| 5.2 换热器结构尺寸设计 |
| 5.2.1 筒体厚度的确定 |
| 5.2.2 分程隔板厚度的确定 |
| 5.2.3 布管限定圆设计 |
| 5.2.4 法兰的选择 |
| 5.2.5 垫片的选择 |
| 5.2.6 管板厚度的确定 |
| 5.2.7 封头尺寸确定 |
| 5.2.8 接管高度及位置最小尺寸确定 |
| 5.2.9 管箱结构设计 |
| 第6章 换热器强度校核 |
| 6.1 SW6介绍 |
| 6.2 SW6使用步骤 |
| 6.2.1 校核准备 |
| 6.2.2 设计数据输入 |
| 6.2.3 设计运行 |
| 6.2.4 参数调整 |
| 6.2.5 形成计算书 |
| 6.3 换热器强度校核 |
| 6.3.1 校核准备 |
| 6.3.2 设计数据输入 |
| 6.3.3 设计运行 |
| 6.3.4 参数调整 |
| 6.3.5 形成计算书 |
| 6.4 换热器结构图 |
| 第7章 换热器流体流动和换热性能数值模拟计算 |
| 7.1 FLUENT软件介绍 |
| 7.2 管壳式换热器数值模拟 |
| 7.2.1 模型建立 |
| 7.2.2 网格划分 |
| 7.2.3 换热器数值模拟过程 |
| 7.2.4 模拟结果与模拟分析 |
| 7.2.5 模拟结果小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读研究生期间学术成果 |
| 附录 |
| 附录1 换热器强度计算书 |
| 附录2 总装图 |
| 附录3 零件图——前管箱 |
| 附录4 零件图——后管箱 |
| 附录5 零件图——管板Ⅰ |
| 附录6 零件图——管板Ⅱ |
| 附录7 零件图——折流板 |
（8）两相流动力型分离式热管组合性能研究及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 0.1 引言 |
| 0.2 热管技术的发展概况 |
| 0.3 本论文的研究内容 |
| 第1章 热管技术原理 |
| 1.1 普通热管的基本工作原理 |
| 1.2 各种新型热管 |
| 1.2.1 脉动热管 |
| 1.2.2 旋转热管 |
| 1.2.3 两相流动力型分离式热管的基本工作原理 |
| 1.3 热管工质的发展 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 两相流动力型热管组合性能试验研究 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验结果与分析 |
| 2.2.1 开启动力型热管对除湿露点的影响 |
| 2.3 开启不同数量热管对热管总温降的影响 |
| 2.4 开启4套动力型热管在不同工况下的热管总温降 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 两相流动力型热管组合露点低于 0℃试验研究 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 除湿露点温度低于 0℃可行性研究 |
| 3.2.2 动力型热管组合在除湿露点温度低于 0℃实验研究 |
| 3.2.3 动力型热管组合应用的露点温度变化趋势 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 两相流动力型热管在锅炉余热回收利用中的数值模拟 |
| 4.0 CFD软件介绍 |
| 4.1 FLUENT求解两相流流体原理 |
| 4.2 GAMBIT对物理模型进行网格划分 |
| 4.3 FLUENT软件中的边界条件设置 |
| 4.4 FLUENT模拟结果与分析 |
| 4.4.1 FLUENT模拟基本现象分析 |
| 4.4.2 FLUENT模拟结果的两相流流体的流动速度分析 |
| 4.4.3 相同传热温差下不同工况的FLUENT模拟结果与分析 |
| 4.4.4 相同边界条件下水平管和竖直管的FLUENT模拟结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 两相流动力型热管在锅炉余热回收中设计方案 |
| 5.1 动力型热管换热器在锅炉余热回收应用中的优点及前景 |
| 5.2 锅炉烟气余热热量计算 |
| 5.3 热管回收热量方案 |
| 5.4 动力型热管蒸发器设计 |
| 5.5 动力型热管冷凝器设计 |
| 5.6 动力型热管机械泵的选型 |
| 5.7 动力型热管其它附属设备的选型 |
| 5.7.1 阀门的选型 |
| 5.7.2 储液罐的选型 |
| 5.7.3 压力表的选型 |
| 5.7.4 过滤器的选型 |
| 5.8 动力型热管工质选择及充注 |
| 5.9 动力型热管在锅炉余热回收中的系统总方案 |
| 5.10 回收方案的优点及经济性分析 |
| 5.11 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）兰石锅炉系统的优化设计与节能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 工业锅炉节能的主要技术途径 |
| 1.3 题目来源 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 工业锅炉热损失问题技术分析 |
| 2.1 燃煤锅炉热损失分析 |
| 2.1.1 固体不完全燃烧热损失 |
| 2.1.2 气体不完全燃烧热损失 |
| 2.1.3 化学未完全燃烧损失 |
| 2.1.4 机械未完全燃烧损失 |
| 2.1.5 散热损失 |
| 2.1.6 排烟热损失 |
| 2.1.7 其它热损失 |
| 2.2 原因分析及改进方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 工业锅炉能耗测试 |
| 3.1 工业锅炉能耗测试方法简介 |
| 3.2 工业锅炉能耗测试过程及结果 |
| 3.2.1 测点布置及测量仪表 |
| 3.2.2 测量前准备工作 |
| 3.2.3 测试工作要求 |
| 3.2.4 所测试锅炉的设计参数 |
| 3.3 工业锅炉能耗测试结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 工业锅炉节能改造研究 |
| 4.1 兰石集团动力公司工业锅炉参数简介 |
| 4.1.1 锅炉工艺参数的改进 |
| 4.2 链条炉分层燃烧技术的应用 |
| 4.2.1 链条锅炉燃烧 |
| 4.2.2 传统给煤技术和早期的分层给煤技术问题分析 |
| 4.2.3 变层分段多形给煤装装置 |
| 4.2.4 给煤装置运行情况 |
| 4.2.5 应用结果分析 |
| 4.3 热管技术的应用 |
| 4.3.1 回收低温余热的现况 |
| 4.3.2 热管的发展及现状 |
| 4.3.3 热管的工作原理 |
| 4.3.4 热管换热器的基本结构 |
| 4.3.5 热管省煤器 |
| 4.3.6 热管省煤器技术效果分析 |
| 4.4 管内螺旋线圈强化传热 |
| 4.4.1 传热管表面传热强化 |
| 4.4.2 传热管内插件强化传热 |
| 4.4.3 管束支撑方式的改进 |
| 4.4.4 空气预热器的节能改造 |
| 4.5 低压省煤器技术 |
| 4.5.1 低压省煤器在系统中的联结方式 |
| 4.5.2 低压省煤器的性能分析 |
| 4.5.3 低压省煤器参数的选择 |
| 4.5.4 并联式低压省煤器系统 |
| 4.5.5 低压省煤器最佳分流量的调整 |
| 4.6 泵送系统节能改造 |
| 4.6.1 循环水泵运行工况及分析 |
| 4.6.2 热力站管路阻力分析与改造 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 详细摘要 |
（10）35t/h生物质锅炉降低排烟温度的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的与意义 |
| 1.3 生物质发电国内外发展现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 降低排烟温度的国内外发展现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 生物质锅炉排烟温度的影响因素及优化措施 |
| 2.1 生物质锅炉排烟温度的影响因素分析 |
| 2.1.1 燃料 |
| 2.1.2 漏风 |
| 2.1.3 炉膛出口过量空气系数 |
| 2.1.4 受热面结渣、积灰 |
| 2.1.5 受热面布置型式 |
| 2.1.6 给水温度 |
| 2.1.7 冷空气温度 |
| 2.2 优化措施 |
| 2.2.1 减少系统漏风 |
| 2.2.2 选择合适的过量空气系数 |
| 2.2.3 加强受热面结渣、积灰的清理 |
| 2.2.4 进行结构改造 |
| 2.2.5 其他措施 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 排烟温度过高的原因分析及解决方案 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 锅炉热力计算 |
| 3.3 Excel表格的应用 |
| 3.3.1 Excel表格的优点 |
| 3.3.2 关键函数 |
| 3.4 通过热力计算分析生物质锅炉存在的问题 |
| 3.5 锅炉改造方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 换热器流场的分析 |
| 4.1 流体流动的基本控制方程 |
| 4.1.1 质量守恒方程 |
| 4.1.2 动量守恒方程 |
| 4.1.3 湍流方程 |
| 4.2 换热器几何模型的建立及网格的划分 |
| 4.3 求解条件 |
| 4.3.1 基本假设 |
| 4.3.2 流体物理性质的设定 |
| 4.3.3 边界条件的设定 |
| 4.3.4 计算结果及分析 |
| 4.4 流场颗粒轨迹分析 |
| 4.4.1 理论基础 |
| 4.4.2 求解条件 |
| 4.4.3 计算结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 换热器的经济性评价 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 固定投资计算 |
| 5.2.1 换热器主体投资 |
| 5.2.2 其他投资 |
| 5.3 运营成本 |
| 5.4 投资回收期计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、热管技术在电站锅炉中的实际应用（论文参考文献）
- [1]动力和制冷/采暖分季联供卡林纳循环系统的热力性能研究[D]. 张少波. 东南大学, 2020
- [2]锅炉烟气余热能量置换梯级利用增效机制与实验研究[D]. 刘家友. 山东大学, 2019(09)
- [3]基于碳钢-氟塑料复合热管技术的烟气消白烟技术研究[D]. 刘啸东. 华北电力大学, 2019(01)
- [4]基于CFD模拟的热管换热器换热性能的优化研究[D]. 高贺轩. 沈阳建筑大学, 2019(05)
- [5]带空气预热的燃机—补燃型余锅及烟气余热耦合热管制冷联合系统及其优化设计[D]. 梁秋芸. 华南理工大学, 2018(01)
- [6]地热利用过程中埋地热管传热研究[D]. 刘玉学. 西南石油大学, 2016(03)
- [7]燃气压缩机余热回收利用研究[D]. 余洋. 西南石油大学, 2015(03)
- [8]两相流动力型分离式热管组合性能研究及工程应用[D]. 王伟. 青岛大学, 2015(04)
- [9]兰石锅炉系统的优化设计与节能研究[D]. 李勇奇. 西安石油大学, 2014(07)
- [10]35t/h生物质锅炉降低排烟温度的研究[D]. 张晓楠. 哈尔滨理工大学, 2014(04)