項目可研報告西寧

西寧電廠前置低溫省煤器

項目可研報告

西安交通大學報告主要內容1.項目簡介2.前期完成的工作內容4.下一步工作計劃3.正在進行的工作內容1.項目簡介1.1研發(fā)目標本項目的目標是研發(fā)與除塵器喇叭口一體化的煙氣余熱回收換熱器，使得該換熱器在各種限制條件下達到較好的換熱性能，同時能夠避免種種不利條件帶來的負面影響。換熱器1.2工作內容(1)換熱器總體方案論證(2)相關專利撰寫及申請(3)換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(4)換熱器流場數(shù)值模擬(5)換熱器結構計算程序編寫已完成已有工作基礎現(xiàn)已開始修改進行中1.項目簡介報告主要內容1.項目簡介2.前期完成的工作內容4.下一步工作計劃3.正在進行的工作內容2.前期完成的工作內容2.1換熱器總體方案論證方案一：換熱器殼體采用常規(guī)方正的氣流布置、換熱元件采用H型鰭片管水平布置方式。方案二：換熱器殼體采用斜向氣流布置、換熱元件采用針刺管垂直布置方式通過8月初甲、乙雙方在西安交通大學的交流和討論，確定了本階段換熱器設計按以下兩個方案開展工作。2.前期完成的工作內容2.1換熱器總體方案論證方案一：換熱器殼體采用常規(guī)方正的氣流布置、換熱元件采用H型鰭片管水平布置方式。2.前期完成的工作內容2.1換熱器總體方案論證方案二：換熱器殼體采用斜向氣流布置、換熱元件采用針刺管垂直布置方式2.前期完成的工作內容2.2相關專利申請

根據(jù)合同內容，本項目需申請兩項發(fā)明專利。目前，兩項相關專利已撰寫完成，并已經(jīng)提交申請并得到受理。專利名稱如下：1）一種與靜電除塵器一體化的新型管屏式水管換熱器；2）一種新型針板耦合型傳熱強化元件及異形管屏式水管換熱器。報告主要內容1.項目簡介2.前期完成的工作內容4.下一步工作計劃3.正在進行的工作內容3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(1)換熱器設計條件除塵器入口喇叭口示意圖3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(1)換熱器設計條件計算得，粘污系數(shù)f=0.0756>0.2，為積灰程度輕煤種，考慮相應防積灰措施。二氧化硅SiO2%48.6148.15三氧化二鋁Al2O3%29.3926.35三氧化二鐵Fe2O3%17.1214.26氧化鈣CaO%0.855.57氧化鎂MgO%0.550.92氧化鈉Na2O%0.310.51氧化鉀K2O%0.600.88二氧化鈦TiO2%1.151.18三氧化硫SO3%0.501.25二氧化錳MnO2%0.0810.0543.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(1)換熱器設計條件濕煙氣量：4878232m3/h入口煙溫：118.5℃酸露點：104℃水露點：44.99℃粉塵濃度：12.2g/Nm3出口煙溫：108℃入口水溫：92℃出口水溫：102℃換熱器3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計換熱器方案一換熱器總體結構參數(shù):3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計方案一換熱元件結構參數(shù):3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計方案一管屏結構參數(shù):3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計方案一結構參數(shù):74排24排管子，12排管屏翅片節(jié)距25mm翅片節(jié)距22mm翅片節(jié)距20mm煙氣3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計方案一換熱器熱力參數(shù)及煙風阻力:入口煙溫：119℃濕煙氣量：4878232m3/h出口煙溫：108℃入口水溫：92℃流量：735t/h平均流速：0.41m/s出口水溫：102℃換熱面積：7144.7m2

平均煙氣流速：10.03m/s傳熱系數(shù)：41.5W/(m2·℃)平均溫差：16.25℃?zhèn)鳠崃浚?.77MW

煙風阻力：317.71Pa3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(2)方案一換熱器設計方案一換熱器重量:換熱器自身結構重量:438t（每臺爐）換熱器內部工質重量:9.82t（每臺爐）換熱器總重量:447.82t（每臺爐）3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器總體結構參數(shù):換熱器3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱元件結構參數(shù):3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二管屏結構參數(shù):3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二管屏結構參數(shù):22排管子，11排管屏48排管子~154排管子

煙氣3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二管屏結構參數(shù):針板耦合管聯(lián)箱Φ159

光管聯(lián)箱Φ133

煙氣管屏1橫向管排數(shù)48管屏2橫向管排數(shù)50管屏3橫向管排數(shù)54管屏4橫向管排數(shù)58管屏5橫向管排數(shù)62管屏6橫向管排數(shù)64管屏7橫向管排數(shù)68管屏8~9橫向管排數(shù)136管屏10~11橫向管排數(shù)15412345678910113.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二管屏結構參數(shù):針板耦合管聯(lián)箱Φ159

光管聯(lián)箱Φ133

煙氣1234567891011管屏1管徑（mm）32管屏2管徑（mm）38管屏3管徑（mm）42管屏4管徑（mm）45管屏5管徑（mm）51管屏6管徑（mm）57管屏7管徑（mm）60管屏8~9管徑（mm）42管屏10~11管徑（mm）453.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器熱力參數(shù):針板耦合管聯(lián)箱Φ159

光管聯(lián)箱Φ133

煙氣1234567891011工質平均流速管屏1(m/s)0.98管屏2(m/s)0.6管屏3(m/s)0.43管屏4(m/s)0.34管屏5(m/s)0.47（加隔板）管屏6(m/s)0.35（加隔板）管屏7(m/s)0.44（加2隔板）管屏8~9(m/s)0.34（加隔板）管屏10~11(m/s)0.38（加2隔板）3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器熱力參數(shù):針板耦合管聯(lián)箱Φ159

光管聯(lián)箱Φ133

煙氣1234567891011煙氣平均流速管屏1(m/s)10.11管屏2(m/s)9.41管屏3(m/s)8.76管屏4(m/s)8.08管屏5(m/s)7.93管屏6(m/s)7.72管屏7(m/s)7.42管屏8~9(m/s)10.19管屏10~11(m/s)9.443.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器熱力參數(shù):針板耦合管聯(lián)箱Φ159

光管聯(lián)箱Φ133

煙氣1234567891011傳熱系數(shù)管屏1(W/(m2?℃))65.38管屏2(W/(m2?℃))60.41管屏3(W/(m2?℃))53.74管屏4(W/(m2?℃))50.85管屏5(W/(m2?℃))48.81管屏6(W/(m2?℃))46.79管屏7(W/(m2?℃))43.34管屏8~9(W/(m2?℃))61.60管屏10~11(W/(m2?℃))58.383.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器熱力參數(shù)及煙風阻力:入口煙溫：118.5℃濕煙氣量：2776020m3/h出口煙溫：108℃入口水溫：92℃流量：735t/h出口水溫：102℃換熱面積：7953.87m2平均溫差：21.25℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)：40.72W/(m2·℃)傳熱量：5.73MW

煙風阻力：423.63Pa3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(3)方案二換熱器設計方案二換熱器重量:換熱器自身結構重量:490t換熱器內部工質重量:17.60t換熱器總重量:507.6t3.正在進行的工作內容3.1換熱器結構參數(shù)設計和優(yōu)化(4)換熱器設計下一步工作思路根據(jù)實際情況確定換熱元件規(guī)格確定工質流程確定管屏結構確定換熱器整體結構完成換熱器設計3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法多管束換熱器流場數(shù)值模擬管道眾多，結構復雜，流場多變網(wǎng)格劃分工作量巨大對計算機性能要求極高等尺寸模型生成困難簡化模型？3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法簡化模型多孔介質模型等比例縮小等?；椒ū緭Q熱器結構復雜，流場特別蒸汽發(fā)生器核反應堆堆芯穿孔圓盤流量分配器等3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法多孔介質模型就是在定義為多孔介質的區(qū)域結合了一個根據(jù)經(jīng)驗假設為主的流動阻力，即，將固體結構的作用看作是附加在流體上的分布阻力。3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法本質上，多孔介質模型僅僅是在動量方程上疊加了一個動量源項。其中：Si是i向(x,y,z)的動量動量源向，|v|是速度的絕對值，D和C是規(guī)定的矩陣。3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法化簡得到舉例：3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(1)研究方法本模擬計算中：

3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(2)物理模型簡介進口出口換熱器區(qū)域（多孔介質）3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(3)模擬條件設置速度進口速度:9.87m/s壓力出口表壓:0Pa換熱器區(qū)域：多孔介質粘性阻力系數(shù)1/α：0慣性阻力系數(shù)C2：0.572孔隙率：0.4713.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果整體流場速度分布3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果Y=0截面速度分布3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果X=0截面速度分布3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果出口截面速度分布出口平均速度：4.78(m/s)出口最小速度：3.58(m/s)出口最大速度：5.93(m/s)進出口壓差ΔP=-0.9Pa慣性阻力系數(shù)C2偏小P.S.C2=0.5723.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果出口平均速度：4.78(m/s)出口最小速度：3.58(m/s)出口最大速度：5.93(m/s)進出口壓差ΔP=-0.9PaC2=0.572出口界面速度分布出口平均速度：4.77(m/s)出口最小速度：4.13(m/s)出口最大速度：4.99(m/s)進出口壓差ΔP=15.88PaC2=1.144出口界面速度分布3.正在進行的工作內容3.2數(shù)值模擬研究(4)初步模擬結果出口平均速度：4.77(m/s)出口最小速度：4.33(m/s)出口最大速度：5.14(m/s)進出口壓差ΔP=198.25PaC2=1.716出口界面速度分布出口平均速度：4.77(m/s)出口最小速度：4.32(m/s)出口最大速度：5.