排烟热回收型直燃机循环研究
直燃机烟气余热回收经济与节能性分析
量及 烟道 阻力进 行 了计 算 , 分析 了烟 气余 热 回收 的经 济性 和 节能 性 。烟 气余 热 回 收 系统 不仅 降低
了直燃机排烟温度 , 还提 高了夏季直燃机的一次能源利用率。
关键 词 : 直 燃机 ; 烟 气 ; 余 热 回收 ; 经济 性 ; 节能 性 中图分类 号 :T 9 5 U 9 文献标 识码 :A 文章 编号 :10 4 1 ( 0 6 0 0 6 0 0 0— 4 6 2 0 )9— 0 0— 3
甄敏钢 由世 俊 宋 岩 孙贺 江 靳艳如 , , , ,
( . 津 大学 环境 科 学与 工程 学院 ,天津 307 ;2 天 津经 济技 术 开发 区房地 产 1天 002 . 开发公 司,天津 305 ) 047
摘 要 : 直燃 机排 烟 温度 过 高 , 利 于节能 , 烟 道 上加 设 余 热 回收 装 置。 对烟 气余 热 回 收 不 在
An l sso g -a i g o sd lH e t r y s v n fRe i ua a Re o e y f o u so r c . r d a hi c v r r m Fl e Ga fDie tf e M c ne i
Z E ngn Y U S iu S N a S N H -ag , JNY nr。 H N Mi—ag , O h- n , O G Y n , U ej n 。 I a — j i u
( . colfE v o m n c ne& Tc nl y in nU i r t, ini 3 0 7 ,C ia 2 R a 1 Sho o ni n et i c r Se e oo ,T j nv sy Taj 0 0 2 hn ; . el h g ai ei n E tt D vl m n C m a y E A,Taj 0 4 7 C ia s e ee p t o p n ,T D a oe in n30 5 , hn ) i
新型循环直燃机研究
S NHe i g Y U Siu ,WA G Lie U -a , O h- n jn j N e— i l
K e wo ds c ce;di c— r d a s r to hie ;h a e o e ;e eg a ig y r : yl r tf e op in c l r e tr c v r e i b l y n r s vn y
维普资讯
第3 9卷 增 刊 20 06年 6月
天 津
大
学
学
报
Vo. 9 S p l 13 u p
J un l fTaj i ri o r a o ini Unv sy n e t
Jn 0 6 u .2 0
新 型 循 环 直 燃 机 研 究
孙贺江 ,由世俊 , 汪磊磊
( 天津大学环境科学 与工程 学院 , 天津 30 7 ) 00 2
摘
要 :为 了提 高直燃型 溴化锂吸收式制冷机能源总利用率和吸收式制冷机组的性 能 系数 , 对其原有循环进行 了
改进 , 用排烟热回收发生器对烟气 中的余 热进行 了回收 , 利 以此作为吸收式制冷机 的热源 , 通过 制冷循环达 到制冷 的 目的. 进行 了热力计算和样机设 计并进行 了初 步实验研 究. 通过热 回收 , 一次能 源效 率提 高近 3 循环模 拟和初 %. 步实验研 究表 明 , 采用热 回收循 环的直燃机取 得 了较 好的节能效果. 关键词 :循环 ;直燃机 ; 回收 ; 热 节能 中图分类号 :T 6 6 B1 文献标志码 :A 文章编号 :0 9 — 17 20 ) 4 3 2 3 ( 06 增刊- 20 0 02-4
直燃机的工作原理
直燃机的工作原理直燃机,也称为内燃机,是一种利用燃料在内部燃烧产生高温高压气体,然后将其转化为机械能的设备。
直燃机广泛应用于汽车、船舶、飞机、发电厂等领域,是现代工业中最重要的动力装置之一。
一、工作原理直燃机的工作原理可以简单概括为四个步骤:进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气:直燃机通过进气道将空气引入气缸内。
进气道通常配备有空气滤清器,以防止灰尘和杂质进入气缸,保证燃烧的纯净度。
2. 压缩:活塞在曲轴的驱动下向上运动,将进气道中的空气压缩至较高的压力。
这个过程中,气缸内的体积减小,空气分子之间的碰撞频率增加,温度和压力都会升高。
3. 燃烧:当活塞达到上止点时,燃油喷射器会将燃油喷入气缸内,与高温高压空气混合。
燃油在高温高压下瞬间燃烧,产生火焰和爆震。
这个过程释放出的能量将推动活塞向下运动。
4. 排气:当活塞达到下止点时,废气通过排气门排出气缸。
排气门通常由曲轴驱动,通过凸轮的作用打开和关闭。
二、燃料类型直燃机使用的燃料类型多种多样,常见的有汽油、柴油、液化石油气(LPG)和天然气等。
1. 汽油:汽油直燃机是常见的汽车发动机类型,其燃料主要由石油提炼而来,具有较高的能量密度和易燃性。
2. 柴油:柴油直燃机广泛应用于卡车、船舶和发电厂等领域。
柴油燃料的能量密度较高,燃烧效率较汽油直燃机更高,但排放的废气中含有一定量的颗粒物。
3. 液化石油气(LPG):LPG直燃机主要用于家用燃气发电机和部分汽车。
LPG是一种混合气体,主要由丙烷和丁烷组成,具有较低的碳排放和较高的能量密度。
4. 天然气:天然气直燃机是一种环保型燃气发电设备,主要由甲烷组成。
天然气燃烧后产生的废气中含有少量的氮氧化物和二氧化硫,排放较为清洁。
三、工作循环直燃机的工作循环通常采用四冲程循环,也称为奥托循环。
这个循环包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
1. 进气冲程:活塞向下运动,进气门打开,气缸内充满新鲜空气和燃料混合物。
2. 压缩冲程:活塞向上运动,进气门关闭,将混合气体压缩至较高压力和温度。
汽车发动机排气余热回收节能低碳项目探索与研究
… a r P
高新 技 术
汽车发动机排气余热回收节能低碳项目 探索与研究
刘 福 贵
( 丹 江 电 业厨 , 牡 黑龙 江 牡 丹 江 1 7 0 ) 50 5 摘 要: 汽车发 动机排 气余 热回 收和 利 用 , 节能减排 、 是 环保 低 碳的 重要 能源项 目。 笔者依 据 螺 壳结构 原理 , 用排 气余热 回收 , 而 利 进 提 高能 源的综合 利 用效 率, 实现 发 动机排 气消音 又换 热的 功能 。 来 关键 词 : 汽车发 动机 ; 气余 热 ; 排 回收
注 : 项 发明 2 1 此 0 0年 1月 2 9日 。 过 中 华 人 民 共 和 国 国 家 知 识 产 权 局 授 予 发 明 专 利 。 通
一
1 4一
中国新技术新产品
大。
上 述 应 用最 终 目 的提 高能 源 利用 效 率 , 减 少热 能 向大气 排 放 , 高 驾乘人 员舒 适性 , 提 31 .. 1乘用 车取 暖系统 现状 使 内燃 机达 到低 排 放 、 油耗 、 功率 的节能 低 高 冬 季乘 用车 取暖 主要靠 发 动机 缸体 冷却 减 排效果 。
合 及 扰 动增 强 以 及工 质 “ 力 ” 水 直径 的降 低 , 使传 热 系数 急剧 增加 ,达 到非 常理 想适 用热 传递 效果 。 3 项 目应用 领域 及对 相应产 业 的 冲击影
响
用 尾气 余 热 回收热 量 ,使进 气温 度控制 在最 佳 允许 最 高温度 范 围 内 , 将热 能循环 利用 , 能 特 别是 燃气 发动 机 温度 对其 燃烧特 性影 响很
31现用 车辆空 调应 用现状 .
系统带 出热 量 , 只 能满 足轿 车等小 型 车辆 , 其 33项 目应 用 对现
热电厂热力系统排气余热回收利用技术研究与应用
热电厂热力系统排气余热回收利用技术研究与应用一、立项背景、总体思路、技术内容在热力系统中合理回收利用热能是企业安全运行节能降耗的重要任务,系统排气余热多,经济浪费大,同时系统的排1气对环保防控也存在一定的制约,节能及环保形势将更加严峻。
而在相关热力系统中,因系统热力管道多、阀门多,热力管道切实存在系统阀门不严内漏以及系统设备运行设计时就需要排放的实际情况,所以余热回收的综合意义较为突出。
针对我司厂区疏放水系统的排放热量,厂区疏放水系统阀门较多存在个别内漏情况,以及备用设备管道的定期疏放水工作和除氧器脱氧排气运行的需要,以及点炉开机时的大量暖管疏水排放的实际情况,结合现场实际运行工况,对此系统进行技术改造,将厂区疏放水系统的排放气热量进行回收利用。
二、主要技术难点及解决方案的应用原理为解决上述存在的技术问题,我们通过论证研究,制造了一种排气余热回收装置,既能保证设备的正常运行,又能保证合理回收利用排气余热,下面说一下容器制造的工作原理:1、容器采用圆柱形设置,容器直径和高度可根据排气量进行合理测算设计制造,保障热交换的有效容积和效果。
2、容器内喷淋管根据喷水量设计开孔数目和喷淋管径,保证水合理喷淋雾化,喷淋管长度低于容器直径2/3,喷管安装采用多层立体交叉式设计安装,保障喷淋管合理充分占用容器空间,保障喷淋充分。
3、容器进气管口采用渐扩伞冒设计,同时喷管顶部设置托盘滤网,保障蒸气与喷淋水合理换热交换,进气口安装在容器中心偏下部位。
4、容器排水管采用倒U形水封式设计,U形管顶端低于进气管高度,避免气水冲击,同时保障气水在容器内不短路,水位可以依靠水自重稳定运行,免于维护调整。
5、进水喷淋管采用不锈钢管材质,避免喷淋管锈蚀,出水管径要根据能完全保障最大进水量负荷设计。
6、所有喷淋管全部分设单独阀门,便于根据进气负荷调节进水量,容器顶部设计排气阀,保障容器内压力平衡稳定,在保障回收进气量稳定情况下,根据排气负荷大小来调节进水喷淋量,气平衡排气压力接近为0,使气水热交换充分均匀。
工程热力学再热再生型燃气轮机循环的特点与分析
工程热力学再热再生型燃气轮机循环的特点与分析循环的概念是指将流体在系统内按照一定的路径进行循环运动,热力学循环则是指在这个过程中热能的转化和工作的得到。
在工程热力学中,循环是一个重要的概念,通过对循环的分析可以揭示出系统的工作性能和特点。
而燃气轮机循环中的再热再生型循环是一种常见的循环方式,具有一些独特的特点和优势,下面将对其进行详细分析。
再热再生型燃气轮机循环相较于传统的燃气轮机循环,引入了再热再生的过程,以提高系统的效率和性能。
再热的作用是在高压涡前对燃气进行再加热,以提高出口动力,减小燃气涡轮进口动能损失。
再生的作用则是通过将排出气体中的热能回收,再次利用于燃气轮机循环中。
再热再生型燃气轮机循环的一个显著特点是具有更高的效率。
再热再生过程的引入使得燃气轮机的工作过程更加复杂,但却能够充分利用燃气中的热能,提高系统的热效率和总体效率。
这是因为再热和再生过程都能够减小燃气轮机工作过程中的热损失,提高系统的能量转化效率。
此外,再热再生型燃气轮机循环还具有更大的功率输出。
再热再生过程的引入使得燃气轮机在单位体积内能够释放更多的能量,从而获得更大的功率输出。
这可以在一定程度上满足工业、航空等领域对高功率设备的需求。
在分析再热再生型燃气轮机循环时,需要考虑多个参数和系统特性。
首先是循环的效率和功率输出,这直接关系到系统的性能和可持续发展能力。
其次是循环的压力和温度,这会对整个系统的能量损失和效率产生重要影响。
此外,还需要考虑燃气轮机的轴功率、燃气流量、燃烧温度、循环效率和综合热效率等指标,来全面评估系统的性能和特点。
综合来看,工程热力学再热再生型燃气轮机循环具有高效率、大功率输出等优点,能够满足工业领域对能源的高要求。
通过综合分析燃气轮机循环的特点、参数和系统性能,可以进一步优化循环以提高能源利用效率和经济性。
在未来的发展中,再热再生型燃气轮机循环有着广阔的应用前景,并能够为能源领域的可持续发展做出重要贡献。
内燃机排气热能回收技术研究和优化
内燃机排气热能回收技术研究和优化随着环境保护意识的逐渐增强和能源紧缺问题的日益突出,内燃机排气热能回收技术逐渐成为工程界和学术界的研究热点。
本文将探讨内燃机排气热能回收技术的研究现状和优化方法,并展望其在未来的发展潜力。
一、研究现状内燃机排气热能回收技术的研究主要集中在两个方面:废热利用和废热回馈。
废热利用是指通过改进现有内燃机的工作原理和结构,最大限度地利用排气热能;废热回馈则是指将排气热能重新注入内燃机循环系统,提高燃烧效率和动力输出。
目前,废热利用技术主要包括排气热能利用、冷却水热能利用和润滑油热能利用。
其中,排气热能利用是最为常见和成熟的技术,通过改进排气管和消声器的结构,将排气热能转化为机械能或电能。
冷却水热能利用则是通过改进散热系统,利用冷却水的热能进行加热或发电。
润滑油热能利用则是通过改进油冷系统,利用润滑油的热能进行加热或发电。
废热回馈技术则主要包括废热回馈循环和废热回馈喷射。
废热回馈循环是指将部分排气热量重新注入内燃机的气缸,提高燃烧效率和动力输出。
废热回馈喷射则是指将排气热量转化为高温高压气体,并喷射到气缸中,提高燃烧效率和动力输出。
二、优化方法为了进一步提高内燃机排气热能回收技术的效果,研究人员提出了一系列优化方法。
首先,可以通过改进内燃机的燃烧过程,提高热能利用效率。
例如,采用复合燃烧技术,可以提高燃烧效率和热能利用率。
其次,可以通过改进废热回馈系统的结构,提高排气热能的回馈效果。
例如,采用双级废热回馈系统,可以进一步提高排气热能的回馈效果。
此外,还可以通过优化回馈喷射系统的喷射参数,提高喷射效果。
另外,还可以通过改进废气再循环系统,提高内燃机的燃烧效率和动力输出。
例如,采用高温高压再循环技术,可以提高燃烧效率和动力输出。
三、未来发展潜力内燃机排气热能回收技术在能源利用和环境保护方面具有很大的发展潜力。
随着能源需求的不断增长和能源紧缺问题的日益突出,内燃机排气热能回收技术将成为未来能源利用的重要手段之一。
汽车发动机排气废热回收系统的研究与优化
汽车发动机排气废热回收系统的研究与优化随着汽车行业的不断发展,汽车尾气排放问题越来越引起人们的重视。
尾气中含有大量的废热,如何有效回收和利用这些废热成为了研究的热点之一。
本文将探讨汽车发动机排气废热回收系统的研究与优化。
首先,我们来了解一下汽车发动机排气废热的特点。
当汽车发动机运行时,产生的燃烧废气从排气管排出,其中包含了大量的废热。
根据统计数据,发动机的热效率仅为30%左右,而剩余的70%则以废气的形式散失于大气中。
如果能够回收和利用这部分废热,不仅能够提高发动机的热效率,减少燃料消耗,还能减少尾气排放对环境造成的不良影响。
然而,要想对汽车发动机排气废热进行回收利用,并不是一件容易的事情。
目前,研究者们主要采用废热回收系统来实现这一目标。
废热回收系统的结构复杂,需要包括废热回收器、换热器、储能装置等组成部分。
其中,废热回收器的设计和优化尤为重要,它能够将废热能量转化为可用能源,提高整个系统的效率。
废热回收器的设计需要考虑多个因素,如材料的选择、结构的优化等。
一方面,废热回收器需要具备良好的热传导性能,以便将废热能量快速传递给换热器。
另一方面,废热回收器还需要具备一定的耐高温和耐腐蚀性能,以确保其可以在恶劣的工作环境下正常运行。
因此,选择适合的材料对于废热回收器的性能至关重要。
除了材料的选择,废热回收器的结构也需要进行优化。
目前常见的回收器结构有板式、管式、壳管式等。
每种结构都有其优点和不足之处,研究者们需要根据实际情况进行选择和优化。
例如,壳管式废热回收器的换热效率较高,但结构相对复杂,制造成本也较高。
相比之下,板式废热回收器的制造成本较低,但换热效率稍低。
因此,在实际应用中,需要根据实际情况进行选择和平衡。
此外,废热回收系统还需要配合有效的储能装置,以便将回收的废热能量进行储存和使用。
目前,常见的储能装置有蓄热罐、热电联供系统等。
蓄热罐通过将废热能量转化为热能进行储存,可以在需要时释放能量供应给其他系统。
新型循环直燃机性能研究[建筑技术科学专业优秀论文]
6.2.6整机结构
完成了各换热部件的结构设计之
后,就可分布加工各部件,然后组装、
连接为一体,最终机组整体布置如为冷凝器和低压发生
冀;耋掣羞兰.要。望。封!墨翌黑竖苎兰图。一4溶液热交换器管柬布置图
据采集系统以及食堂屋顶的冷却
塔、冷却水系统组成。
实验测试机组如图7-2所示,先
对机组抽真空,并灌注溴化锂溶液,
通过机组高压发生器和低压发生器
的液位视镜观察并调节溶液管路上
的调节阀调整灌注量。
实验测试的水系统如图7—2~
图7-2实验测试机组
7-3所示。
第七章样机实测及分析
图7—2冷却水和冷冻水管路图7.3水泵和调节阀在图7.2的冷却水进出机组的接口布置温度测点,同样布置冷冻水测试测点。在冷却水和冷冻水管路上选择一段直管段布置水流量测点。根据需要调节阀门开度,控制进行
700,02.451319.21966.81082.29
第二直径长度管数进口烟出口烟。≮管束(mm)(m)(根)气温度(℃)温度(℃)
51.O3.00391169.1298.9
第三直径长度管数进口烟气温出口烟气管束(mm)(m)(根)度(℃)温度(℃)
51.O3.0020298.9181.7
炉膛的总吸热量872.5kW,稍大予设计负荷870kw,计算有效。
第六章样机设计
得配管管径,最后进行制图,加工制造。
6.2.1高压发生器传热面积的确定
高压发生器结构为三回程。
燃气(油)在炉膛内燃烧后产
生的烟气在两个回程内放热。
炉膛采用波纹炉胆,以减小燃
烧产生的热应力,烟管采用内
螺纹管,主要是增加烟气侧的
汽轮机排烟余热再利用技术研究
汽轮机排烟余热再利用技术研究近年来,环境保护和能源利用已成为全球关注的焦点。
在这个背景下,汽轮机排烟余热再利用技术备受关注。
汽轮机作为一种重要的能源转换设备,其运行过程中排放的大量高温烟气拥有巨大的能源潜力,通过利用排烟余热,既可以提高汽轮机热效率,又能降低环境污染。
本文将对汽轮机排烟余热再利用技术进行深入研究,并探讨其在能源领域的应用前景。
首先,我们需要了解汽轮机排烟余热的特点。
汽轮机在发电或工业过程中产生的烟气温度通常在400°C以上,流量较大且含有大量的热能。
这部分热能如果不能有效利用,将会导致能源的浪费和环境的污染,因此开发汽轮机排烟余热再利用技术具有重要的战略意义。
目前,常见的汽轮机排烟余热再利用技术主要有以下几种:烟气废热锅炉、烟气余热蒸汽发生器、烟气余热直接发电和烟气余热驱动制冷。
这些技术在不同场景下具有不同的适用性。
烟气废热锅炉是最常见的汽轮机排烟余热再利用设备之一。
它通过将烟气中的热能转移给水,将水加热成为蒸汽或热水供应给工业生产或供热系统。
烟气废热锅炉具有适应性广、技术成熟、稳定可靠的特点,并且具有烟气蒸汽产生量大、效率高的优势。
然而,由于烟气中含有大量腐蚀性物质和颗粒物,需要在设备设计和操作中进行相应的防护和维护。
烟气余热蒸汽发生器是一种将烟气中的热能转化为蒸汽的高效技术。
它利用烟气中的热能对水进行加热,使其升温并转化为蒸汽。
烟气余热蒸汽发生器相对于烟气废热锅炉而言,具有结构简单、占地面积小、启动速度快等优点。
然而,由于其在运行过程中可能产生的高温腐蚀和粉尘堵塞问题,需要采取相应的措施进行防护和清洁。
烟气余热直接发电是一种将烟气中的热能转化为电能的高效技术。
通过利用烟气中的高温热能驱动蒸汽涡轮机或有机朗肯循环机组,直接将热能转化为电能。
这种技术不仅能够提高汽轮机热效率,还能够减少或消除与烟气排放相关的环境问题。
但是,由于烟气中可能存在的腐蚀性物质和颗粒物对设备的损害,需要在设备设计和运行中加强保护和维护。
一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备及方法
一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备及方法摘要:本文介绍了一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备及方法。
该设备包括排烟余热回收系统、进炉风加热系统、双循环锅炉系统和控制系统。
利用排烟余热回收系统回收锅炉排烟中的余热,通过进炉风加热系统将余热加热空气送入锅炉燃烧室,提高燃烧效率,减少能源消耗。
本发明具有结构简单、可靠性高、热效率高、运行成本低等特点。
关键词:双循环锅炉;排烟余热;加热进炉风;余热回收;燃烧效率背景技术双循环锅炉是一种高效节能的锅炉,其主要特点是在锅炉的循环系统中增加了二次循环系统。
双循环锅炉具有高效、节能、环保等优点,已经成为工业和民用领域中广泛应用的一种锅炉类型。
然而,在使用过程中,由于锅炉排烟中携带了大量的余热,如果不能充分利用这些余热,将会造成能源的巨大浪费。
当前,对于双循环锅炉排烟余热的回收利用,已经有了一些相关的技术方案。
现有的技术方案主要通过烟气余热回收系统将排烟中的余热回收利用到锅炉的供热系统中,从而提高供热系统的效率。
然而,在供热系统之外的其他系统中,例如进炉风系统,目前尚未有有效的利用排烟余热的方案。
由于进炉风是直接参与锅炉燃烧过程的主要介质,如果能够将排烟余热回收利用到进炉风系统中,将会进一步提高双循环锅炉的热效率,减少能源消耗,降低运行成本。
因此,迫切需要一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备及方法,以解决上述问题。
发明内容本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备及方法。
该设备可以将排烟中的余热回收利用到进炉风系统中,通过加热进炉风来提高锅炉的燃烧效率,减少能源消耗,降低运行成本。
为达到上述目的,本发明提供了一种双循环锅炉排烟余热回收加热进炉风设备,包括排烟余热回收系统、进炉风加热系统、双循环锅炉系统和控制系统。
排烟余热回收系统包括余热回收器和余热回收管道。
余热回收器设置在锅炉排烟道上,用于回收排烟中的余热。
余热回收管道连接在余热回收器上,用于将回收的余热输送到进炉风加热系统中。
浅析钻井柴油机排烟余热利用
浅析钻井柴油机排烟余热利用
钻井柴油机是钻井作业中最常用的动力设备之一,它在钻井过程中发挥着不可替代的作用。
钻井柴油机的运行过程中会产生大量的废气和余热,这些废气和余热如果得不到有效利用,不仅会造成能源的浪费,还会对环境造成一定的影响。
对钻井柴油机排烟余热的利用问题进行深入研究和分析,对于提高钻井作业效率、降低环境污染具有十分重要的意义。
钻井柴油机排烟余热利用的方法主要有以下几种:
一、烟气余热利用技术
烟气余热利用技术是将钻井柴油机排出的烟气中的余热通过换热器等设备进行回收利用的技术。
利用这种技术,可以将烟气中的余热用于加热水、蒸汽或者其他工艺用热,从而提高能源利用效率。
烟气余热利用技术还可以有效降低钻井作业中的烟气排放量,减少对环境的污染。
二、余热发电技术
在实际应用中,钻井柴油机排烟余热利用技术已经得到了广泛的应用。
通过对各种利用技术的比较和分析可以发现,不同的技术在不同的钻井作业条件下都有着自己的优势和局限性。
在具体应用时需要根据实际情况进行选择,并且要与钻井作业的其他设备和系统进行合理搭配。
钻井柴油机排烟余热利用技术的推广和应用,还需要充分发挥政府的引导作用。
政府可以通过出台相关政策和标准,鼓励和引导钻井企业大力开发和利用排烟余热,从而提高我国钻井作业的能源利用效率,降低环境的污染程度。
钻井柴油机排烟余热利用技术的研究和应用具有十分重要的意义。
通过合理有效地利用柴油机排烟余热,不仅可以提高钻井作业的效率,降低运行成本,还可以减少对环境的影响,实现可持续发展的目标。
应该加强对这一技术的研究和推广,为我国的钻井作业做出更大的贡献。
火电厂排烟余热回收系统分析
污
染
防
治
技
术
Vo 1 . 2 7, No . 2
P 0L L U T1 0N C0 NT R0L TE C HN0L 0G Y
Ap r. ,2 0 1 3
火 电厂 排 烟 余 热 回收 系统 分 析
c o n o my i s a n a l y z e d .T h e r e t r i e v e s y s t e m c a n s a v e 1 6 4 7. 1 8 T o f s t a n d a r d c o l a a n n u a 1 .T h e r e c o v e r y h a s o b v i o u s e n e r g y s a v i n g
耗, 节 约能 源 的 目标 , 具有 十分 广 阔的应用 前景 。 1 排 烟余 热利 用 的前提
体 的高 压静 电除 尘设备 , 主要 用来 除去 含湿 气体 中 的尘 、 酸雾 、 水滴 、 气溶 胶 、 臭味、 P M 等有 害 物 质 , 是 治理 大气 粉尘 污 染 的理想 设 备 。使 用 湿 式 电除 尘 器后 含湿 烟气 中 的 S O 排 放 可 达 1 0 p p m 以 m e n t a l P r o t e c t i o n B u r e a u o fJ i a n y e D i s t r i c t , № n g, J i a n g s u 2 1 0 0 1 9, C h i n a )
J I ANG J i e , L I C h a n g—h a o
( 1 .N a n j i n g L o n g y u a n E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n C o . , L t d . , C h i n a G u o d i a n G r o u p , N a n j i n g ,  ̄ a n g s u 2 1 ( 1 0 1 2 , C h i n a ;
燃气轮机烟气回热循环利用控制研究
2009年9月第16卷增刊控制工程Contr ol Engineering of China Sep.2009Vol.16,S 2文章编号:167127848(2009)S 220102203 收稿日期:2009206228; 收修定稿日期:2009208211 基金项目:XXX 国家某重点科研基金资助项目 作者简介:杨家龙(19612),男,湖北随州人,副教授,博士,主要从事动力机械与控制工程等方面的教学与科研工作。
燃气轮机烟气回热循环利用控制研究杨家龙,路兴旺,郑洪涛,王 涛(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)摘 要:介绍了某项目燃气轮机烟气热量再回收利用、降低排放的控制任务和控制重点。
设计了合理利用烟气热量以提高能源利用效率的控制方案,建立了换热器冷水侧水出口温度随水流量变化而变化的传递函数,并分析了水温的变化规律。
采用数字P I D 控制算法对变频泵进行控制,整定了P I D 控制器参数,并对整个控制系统进行了M atlab /Si m ulink 仿真,验证了此控制策略和方法的正确性和合理性。
同时,从实际工程运用角度出发,使用STEP7软件,设计了烟气热量再回收利用的P LC 控制程序和变频泵的变频控制程序。
关 键 词:烟气热量;P I D 控制器;P LC 中图分类号:TP 273 文献标识码:AReaserch on Contr ol of Utilizati on of Gas Heat Recycle in Gas TurbineYAN G J ia 2L ong,LU X ing 2w ang,ZHEN G Hong 2tao,WAN G Tao(College of Power and Energy Sources,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China )Abstract:The working p r ocess and tasks in contr ol point of gas reheated recycle of gas turbine contr ol syste m are intr oduced 1Design is made f or the reas onable utilizati on of flue gas heat in order t o i m p r ove the efficiency of energy utilizati on and establish the transfer func 2ti ons about the te mperature of supp ly water and heat exchanger with fl ow of supp ly water 1The parameters of P I D contr oller are set and si m ulati on is done t o the whole system in Matlab /Si m ulink t o de monstrate that the contr ol strategy and method are correct 1To obtain the pur pose of p ractical app licati on the contr ol syste m of gas reheated recycle is designed by syste m of Sie mens P LC under STEP7of water te mperature and VVVF 1Key words:gas heat;P I D contr oller;P LC1 引 言随着对能源效率和环保的要求日益增加,节能循环装置和控制设施正得到越来越广泛的应用。
热电厂燃气锅炉排烟余热回收工艺构建研究
热电厂燃气锅炉排烟余热回收工艺构建研究发布时间:2021-05-20T03:57:55.145Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:胡桂霞[导读] 热电联产项目以工业热负荷为主,直接向工业用户提供低压蒸汽及热量,没有大量热网回水作为冷源,由于热电联产项目供热产品不同,其生产工艺也不同,则锅炉排烟余热回收技术的工艺流程也会有很大的区别。
本文以某集中工业供汽的热电联产项目为例,探讨热电联产项目中燃气锅炉排烟余热回收工艺的构建及分析的方法天津华能北方热力设备有限公司天津市 301900摘要:热电联产项目以工业热负荷为主,直接向工业用户提供低压蒸汽及热量,没有大量热网回水作为冷源,由于热电联产项目供热产品不同,其生产工艺也不同,则锅炉排烟余热回收技术的工艺流程也会有很大的区别。
本文以某集中工业供汽的热电联产项目为例,探讨热电联产项目中燃气锅炉排烟余热回收工艺的构建及分析的方法关键词:热电厂;燃气锅炉;排烟余热回收1绪论本文提出回收排烟余热对排烟温度控制的建议,结合某电热项目的生产特点,分析自用汽热值与锅炉负荷的关系,给出排烟余热回收技术中冷源的选择方法,构建新的燃气锅炉排烟余热回收工艺,得出回收燃气锅炉排烟余热能提高供热比和综合热效率的结论。
为同行业回收以天然气为燃料的热电联产项目中燃气锅炉排烟余热提供思路和方向[1]。
2排烟余热量分析某企业锅炉空预器出口排烟的负压值取1.16kPa?g,进行水和水蒸气的热力性质计算,可得出排烟的露点温度约55℃,1Nm3天然气燃烧后排烟中汽化潜热值为4279.01kJ。
按照平均定压比热容算出锅炉运行时排烟在100℃的显热值,可得1Nm3天然气燃烧后的排烟温度在100℃时的总热值为6342.01kJ,约是天然气低位发热量18%,汽化热量占排烟总热值的67%,干烟气热值占比约33%。
空气和燃料燃烧后的烟气仍具有理想气体特性,服从理想气体的各种定律,利用湿空气的含湿量公式来计算排烟的含湿量,可得出排烟中干烟气的折合分子量、气体常数,排烟中水的分压力、气体常数以及排烟的总压力,求得其干烟气的含湿量约为119g/kg,则排烟中的水含量为1.67kg,与计算的排烟理论摩尔质量仅相差5%,计算精度尚可。
【推荐下载】【技术】直燃热泵回收燃气锅炉排烟余热的工程应用分析
[键入文字]【技术】直燃热泵回收燃气锅炉排烟余热的工程应用分析讯:烟气深度回收利用技术采用吸收式热泵,由于吸收式热泵能制取非常低的冷水(约10℃)用于回收烟气热量,将烟气的排烟温度降低至30℃以下,烟气节能率达到15%,同时能产生60℃左右的采暖水,适用于大型采暖锅炉排烟余热的深度回收利用。
目前,我国正在加快推进生活及工业用燃气锅炉的应用。
然而,国内燃气锅炉的能量利用水平普遍不高,其中烟气排热是最主要的损失形式。
烟气深度回收利用技术采用吸收式热泵,由于吸收式热泵能制取非常低的冷水(约10℃)用于回收烟气热量,将烟气的排烟温度降低至30℃以下,烟气节能率达到15%,同时能产生60℃左右的采暖水,适用于大型采暖锅炉排烟余热的深度回收利用。
通过针对吸收式热泵直接接触式回收燃气锅炉烟气进行的理论研究和实验效果表明,采用吸收式热泵可以彻底实现烟气显热和冷凝热的全热回收,锅炉的热效率提高约13%,并去除大部分水蒸气。
本文通过实际改造项目热泵机组在线监测及供暖所记录的实际数据,希望为大型燃气锅炉等热能动力设备的节能改造提供示范和参考。
1、吸收式热泵原理吸收式热泵主要由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器及其它辅助设备组成。
吸收式热泵的原理如下:冷剂水进入蒸发器这个高真空环境中,吸收低温水热量蒸发成冷剂蒸汽。
冷剂蒸汽进入吸收器内被来自发生器的浓溴化锂溶液吸收,放出热量加热中温水。
溶液泵将变稀的溶液泵至发生器并被热源加热,产生冷剂蒸汽和浓溶液。
冷剂蒸汽进入冷凝器冷凝成冷剂水并放出热量再次加热中温水,冷剂水则进入蒸发器再次蒸发吸收低温水热量。
吸收式热泵能获得比低温热源高50~60℃且低于95℃的热水。
由于热水的热量来自1。
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排烟热回收型直燃机循环研究
天津大学环境学院孙贺江由世俊涂光备
摘要:在天然气气源充足的地区,直接使用天然气为动力的直燃式吸收式制冷机取代中央空调的电动制冷机是目前普遍使用的一种方式。
本文介绍了带排烟热回收发生器的吸收式制冷循环的原理,并对这一新型循环进行了模拟计算。
计算结果表明,在一定范围内,新循环的性能系数COP随着排烟热回收产生蒸汽比例α的增大而增大,燃料消耗量随α的增大而减小。
新型循环排烟温度可降低到120℃左右,有利于保护环境;而且它的推广能够实现燃气的冬夏负荷平衡,逐步形成合理的能源结构,实现资源的可持续发展。
关键词:排烟热回收;循环;节能;直燃机
1 前言
我国溴化锂吸收式制冷机的发展自20世纪60年代研制成功以来,已经得到了快速发展。
直燃型吸收式制冷以其工质对臭氧层无破坏,节电,利于平衡冬夏燃气峰谷等特点得到日益推广。
特别是随着近来“西气东输”工程的进展,以及近些年来“拉闸限电”问题日益严重,在解决能源需求、环境保护、负荷平衡这些矛盾上,在天然气气源充足的地区,直接使用天然气为动力的直燃式吸收式制冷机取代中央空调的电动制冷机是目前普遍使用的一种方式。
直燃型溴化锂吸收式制冷机的研究热点集中在直燃机的新型循环研究,如三效机、四效机循环的研究[1],吸收式热泵研究[2,3];吸收器和发生器中的表面活性剂强化传热传质研究、缓蚀剂研究[4];燃烧效率研究等。
目前,各厂家生产的主流直燃机均是双效溶液循环形式,按溶液流程分为串联和并联,其中串联分正串联和反串联两种,并联分低温热交换器前分流和低温热交换器后分流两种。
直燃机高压发生器内的发生温度,达到160℃左右。
实际运行时,烟气排放温度一般在190~200℃以上,这么高的排烟温度不仅浪费能源,对环境也造成热污染。
如何充分利用洁净能源,提高能源有效利用率,减少对环境的污染值得深入研究。
在此背景下,本文提出了一种新型循环,将排烟热回收发生器与吸收循环结合起来并将其用于直燃型吸收式制冷机。
新型循环的研究对提高直燃机的性能系数、降低运行费用、节能环保都有重要意义。
2带排烟热回收发生器的吸收循环原理
利用排烟热回收的吸收式制冷系统(以低温溶液热交换器后分流为例),如图1所示,在传统的双效吸收循环的基础上加了一个排烟热回收发生器,整个循环相当于一个双效循环加一个单效循环,其基本原理为:从吸收器②出来的稀溶液经过低温溶液热交换器⑦后分为三路,一路经过高温溶液热交换器⑥去向高压发生器⑤、另两路分别进入低压发生器
④和排烟热回收发生器⑧。
溶液在发生器内受热浓缩,高压发生器⑤产生的蒸汽进入低压发生器④作为低温热源,加热其中的溶液后进入冷凝器③冷凝,低压发生器④产生的蒸汽直接进入冷凝器③冷凝,第三路溶液进入排烟热回收发生器⑧进一步回收烟气中的热量,产生的蒸汽也进入冷凝器③。
最后,三路浓缩后的溶液在低温溶液热交换器⑦前汇合后经热交换器进入吸收器②吸收来自蒸发器①冷剂蒸汽被稀释后开始新一轮的循环。
图1 带排烟热回收发生器的吸收循环原理图
3
循环模拟 根据质量平衡和能量平衡原理[4]及溴化锂溶液的物性方程,可进行热力计算,对循环的运行状态进行计算机模拟分析。
模拟条件见表1。
表1 设计工况
整个循环的模拟分两个阶段进行,设总共产生冷剂蒸汽为D ,排烟热回收发生器产生的冷剂蒸汽量为αD ,双效侧循环中产生的冷剂蒸气为(1-α)D ,系数α定义为由于热回收产生的蒸汽占整个循环冷剂蒸汽量的比例。
在已知制冷量的条件下,先假定高压发生器和低压发生器的放气范围Δξ1,Δξ2,再假定高压发生器在双效侧循环中产生的冷剂蒸汽比例y ,以质量平衡和能量平衡为判据进行循环计算,直到满足精度要求。
在此基础上,以排烟热为输入热量进行单效侧的模拟,用排烟温度最后决定α的大小。
循环性能系数由下式确定:
0g
Q COP Q (1) 其中Q 0是循环制冷量,Q g 是高压发生器负荷。
根据以上步骤即可进行循环的模拟,求得不同α值时循环状态参数及性能系数。
4 计算结果分析
表2给出了当α=0和α=1.5%时各部件热负荷及循环性能系数的计算结果。
当α=0时,所得各参数即为目前市场上主流直燃机产品循环状态的参数。
根据计算结果,当α=1.5%时,排烟温度从α=0时的187.2℃降到122.1℃,性能系数提高了0.05。
其中:Q 0:蒸发器负荷;Q a :吸收器负荷;Qg 1:高压发生器负荷;Qg 2:低压发生器负荷; Qg 3:排烟热回收发生器负荷;Qh 1:高温溶液热交换器负荷;Qh 2:低温溶液热交换器负荷;Q k :冷凝器负荷。
当α=1.5%时,新循环比传统循环回收了22.5kW 的热量,从而减少了排烟对环境的热污染,同时由于回收热量使燃气消耗量减小,温室气体排放量变随之减少。
定义一次能源效率PER(Primary Engegy Rate)为收益与一次能源投入之比,即
0L
Q PER G H =⋅ (2) 式中,Q 0为制冷量(kW),G 为燃料消耗量(m 3/s),H L 为燃料低位发热量(kJ/m 3)。
对α=0和α=1.5%,燃料消耗量分别为83.5m 3/h 和78.5m 3/h ,本模拟所用燃料低位发热量43299kJ/m 3,制冷量为1163kW ,由式(2)对应的PER 分别为1.158和1.232,带排烟热回收发生器的循环由于排烟回收热量,减少了排烟损失,PER 效率比原有循环PER 效率提高了约6.4%,体现了这一循环的特点。
5 结语
从以上的分析和模拟结果可以看出,在制冷量、蒸发温度、冷凝温度不变的条件下,带排烟热回收发生器的循环较传统吸收制冷循环有较高的效率。
在一定范围内,新循环的性能系数COP 随着排烟热回收产生蒸汽比例α的增大而增大,燃料消耗量随α的增大而减小。
通过排烟热回收,吸收了烟气中的余热,使排烟温度从传统循环时的187℃降低到120℃左右,减少了排烟对环境的热污染,同时由于燃气消耗量的减少,温室气体排放量也随之减少,从长远来讲,有很好的节能和环保效益。
目前,随着天然气资源的大力开发和“西气东输”工程的进展,天然气的使用量正迅速增长,使用面也在扩大。
工业和民用直燃机(锅炉)使用天然气,不仅能很好地解决排烟污染环境问题,而且在经济上也是可行的。
研究开发新型、高效环保的直燃机不仅可以解决目前由于使用压缩式制冷引起的电力紧张的矛盾,减少火力发电容量,减少烟尘和温室气体的排放,有利于保护环境;而且能够实现燃气的冬夏负荷平衡,逐步形成合理的能源结构,实现资源的可持续发展。
参考文献
1Shengwei Wang, Dongsheng Zhu. A novel type of coupling cycle for adsorption heat pumps.
Applied Thermal Engineering ,2002,22 :1083–1088.
2陈光明,夏中明. 一个新型的吸收制冷循环研究,制冷学报,1996(3):26-36.
3Grosman G, Wilk M,etc, Simulation and performance analysis of triple-effect absorption cycles. ASHRAE Trans.1994(Part I):452-462.
4高田秋一著. 吸收式制冷机.北京:机械工业出版社,1987.。