HVAC论文直接接触式烟气冷凝余

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择要

提议一种直接来往式烟气冷凝余热回收安装,该安装将低温喷淋水溶液与高温烟气施行逆流换热,回收燃气锅炉烟气的冷凝余热。以燃气壁挂炉做为烟气产生源搭建了实践台,协商了喷淋水温度、液气比、喷淋高度对该安装余热回收功能的影响。结束显示:当喷淋水温度为20℃、液气比为13、喷淋高度为1.26m时,该安装能将排烟温度从℃降至33℃,余热回收效率可达14%。

关键词

燃气锅炉冷凝余热回收直接来往式换热喷淋水温度液气比喷淋高度节能

做家

北京开发大学供热、供燃气透风与空调北京市重心实践室

张群力张晓月曹明凯

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引言

跟着对供热行业洁净动力更换职责的促成,更多采纳燃气锅炉替换燃煤锅炉做为供热热源。截止岁晚,北京市冬天供暖面积达8.4亿m2,个中天燃气锅炉供热比例超越97%。为防范低温烟气侵蚀锅炉末尾排烟设立,普遍燃气开水锅炉的末尾排烟温度策画为~℃左右,燃气开水锅炉的策画供热效率约为84%~93%。

为有用升高燃气开水锅炉的排烟热损失,擢升燃气开水锅炉的供热效率,国表里协商者开展了诸多燃气锅炉冷凝余热回收操纵方法的协商。Lee等人提议了一种新式烟气余热回收与冷凝水回收一体化系统,该系统将老例燃气锅炉供热效率擢升了7.04%。刘效洲的协商讲明,烟气与水直接来往换热结束重要受液气比、喷淋密度、烟气空塔速率等要素的影响,且当喷淋水密度为8~10t/(m2·h)、液气比在0.4kg/m3如下、烟气空塔速率在2m/s如下时,额定挥发量为2t/h的燃气蒸汽锅炉经过本身背压就可以降服配套余热回收节能器的阻力,无需安置引风机。陈闵叶等人的协商结束讲明,跟着系统液气比的增大,直接来往式节能器的余热回收结束与节能器热效率均有所擢升,当液气比为4.4~4.8时,节能器效率可擢升至85%以上。刘华等人的协商讲明,液气比、喷淋高度及喷水雾化粒径是影响烟气-水换热结束的重要要素,同时排烟温度、喷淋水温度和过多空气系数等要素也可影响余热回收系统中烟气-水的换热结束。

本文提议的直接来往式烟气冷凝余热回收安装以燃气壁挂炉做为烟气产生源,烟气与喷淋水溶液经过逆流直接来往的方法换热。本文经过实践协商了该安装的余热回收功能,剖析了喷淋水温、液气等到喷淋高度对该安装余热回收功能的影响。

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直接来往式烟气冷凝余热回收系统

直接来往式烟气冷凝余热回收系统的重要设立有燃气壁挂炉、直接来往式气-水换热器、风机盘管、恒温水浴和水箱等。该系统分为燃气热源、喷淋换热、排烟除雾和凝集水汇集四部份。直接来往式烟气冷凝余热回收系统的做事旨趣如图1所示。图1直接来往式烟气冷凝余热回收系统旨趣图燃气壁挂炉造成的高温开水经过风机盘管向室内供热,降温后的开水再次回到壁挂炉内被加热并用于轮回供热。燃气壁挂炉排放的高温烟气自下而高贵过直接来往式气-水换热器,并与自上而下的低温喷淋水施行逆流直接来往式换热。直接来往换热降温后的烟气中会带领部份水蒸气,此时烟气经过除雾段撤退部份水蒸气后排出。经直接来往换热升温后的喷淋水积聚在换热器底部,因凝集水呈弱酸性,在凝集水排出管道上加装碱液水箱,用于中庸解决凝集水,缩小对实践台部件的侵蚀。2

直接来往式烟气冷凝余热回收安装先容

直接来往式烟气冷凝余热回收安装策画包含直接来往式余热回收安装及其测试计划的取舍与策画。直接来往式烟气余热回收安装的策画包含构造形状的策画与材质取舍,其策画参数与烟气流量和策画流速关系。

2.1燃气热源及烟气物性参数

2.1.1燃气热源设立参数

操纵燃气壁挂炉做为烟气产生源并用于直接来往式烟气冷凝余热回收安装实践,燃气壁挂炉的重要技巧参数如表1所示。

表1燃气壁挂炉的重要技巧参数

2.1.2排放烟气物性参数

由燃气壁挂炉的设立参数能够断定额定工况下焚烧所用自然气的量和烟气造成量。以北京市自然气为例,其体积百分数见表2。

表2北京市自然气成份

烟气流量是直接来往式烟气冷凝余热回收安装的重大策画参数。遵循自然气的焚烧性格和燃气壁挂炉设立参数能够计较出焚烧1m3准则自然气所造成的烟胸怀及烟气中各组分所占的比例。当平衡过多空气系数为1.2时,求得的烟气中各成份的体积含量见表3。

表3烟气中各成份的体积含量

2.2直接来往式烟气冷凝余热回收安装策画

2.2.1喷嘴的取舍

采用0.cm(1/4in)的内螺旋喷嘴,其雾化旨趣是:液体喷嘴高速扭转造成离心力,使得喷淋水溶液造成具备必然角度的液膜,由于惯性力影响,位于液膜末尾的液体降服液体自己的黏性力,摆脱液膜并造成渺小液滴。协商讲明,在必然温度领域内,液滴的雾化水平与液体的压力和流量关系。遵循该安装策画参数,实践安装烟气产生源造成的烟胸怀为0.m3/s,采纳一个喷嘴便可满意实践请求。

2.2.2直接来往式烟气冷凝余热回收安装构造策画

计较出的直接来往式换热器构造尺寸如图2所示。

图2直接来往式换热器构造图

2.3安装功能评估模子

经过相比剖析余热回收量,对该安装功能施行评估。

2.4直接来往式烟气冷凝余热回收安装测试计划

直接来往式烟气冷凝余热回收安装测点散布如图3所示,实践台如图4所示,重要设立及测试仪器的型号及精度见表4。

图3直接来往式烟气冷凝余热回收安装测试图

图4实践台

  表4重要设立和仪器的型号及精度

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实践结束剖析

燃气壁挂炉的理论运转参数如表5所示。经过改观喷淋水溶液温度、液气比和喷淋高度等参数,协商不同工况下的余热回收量,断定余热回收量与各变动要素之间的瓜葛。

表5燃气壁挂炉的理论运转参数

3.1不同水温下液气比对余热回收量的影响

烟气产生源造成的烟气的流速是定值,经过改观系统水流量调换该安装的液气比。当喷淋高度为1.26m时,在不同水温工况下,液气比对安装余热回收量的影响如图5所示。

图5不同喷淋水温度下余热回收量随液气比的变动

3.2不同液气比下喷淋水温度对余热回收量的影响

当设定喷淋高度为1.26m时,在不同的液气比下,余热回收量随喷淋水温度的变动如图6所示。

图6不同液气比下余热回收量随喷淋水温度的变动

3.3不同液气比下喷淋高度对余热回收量的影响

设定喷淋水温度为20℃,在不同液气比下,喷淋高度对余热回收量的影响如图7所示。

图7不同液气比下余热回收量随喷淋高度的变动

3.4实践归纳

离别从液气比、喷淋水温度、喷淋高度三方面协商了实践安装的烟气余热回收量的影响要素,但因该安装还未与供热系统邻接,详细数值还待完好。基于该安装的经济性及节能性的剖析提议如下关系发起。在喷淋高度与喷淋水温度必然的景况下,液气比越大,喷淋水流量越大,回收的烟气余热量越大,但响应的水泵能耗也越大。水泵的轴功率与水泵流量的三次幂成正比。如下经过一组实践数据来阐述水泵能耗的增添与烟气余热回收所减削的花费之间的瓜葛,在喷淋水温度为20℃,喷淋高度为1.26m时,余热回收所减削的花费及水泵能耗随液气比的变动如表6所示。

表6余热回收安装的节能性剖析

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论断

1)从余热回收量随液气比的变动趋向可知,跟着喷淋水量的增添,擢升换热效率的幅度会逐步减小,经过增添喷淋水流量对余热回收效率的擢升意义不大,同时增添了水泵能耗。经过擢升液气比能抵达增加安装节能性的结束,但不利于该实践安装的经济性,在理论工程运历时应遵循详细须要进一步思考其节能性与经济性,公道取舍液气比参数。2)从余热回收量随喷淋水温度的变动趋向可知,喷淋水温度对调热效率的影响较为显然。喷淋水温度越低,余热回收量越多。但理论运历时,喷淋水为一次网供热回水,而一次网供热回水温度普遍在50℃左右。因而,在后续实践中能够思考将喷淋水做为热泵的低温热源,讨取热量后用于预热热网回水。3)从余热回收量随喷淋高度的变动趋向可知,当液气比一准时,增添喷淋高度,余热回收量呈增添趋向。当喷淋高度受限时,能够经过升高喷淋水温度来擢升换热效率。4)燃气壁挂炉在供热负荷为12kW、供热效率为88%的运转工况下,该直接来往式烟气冷凝余热回收安装在液气比为13、喷淋水温度为20℃且喷淋高度为1.26m时,能将排烟温度从℃降至33℃,该安装的余热回收效率抵达14%,能够有用擢升该余热回收安装的余热回收结束,节能结束显著。本文引用格式:张群力,张晓月,曹明凯.直接来往式烟气冷凝余热回收安装功能实践协商[J].暖通空调,,50(6):-关系赏玩暖通·云私塾

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