氟塑料換熱器傳熱模型優(yōu)化及模塊化布置研究.pdf

1、十三五能源規(guī)劃確定了能源行業(yè)的新風向標，構(gòu)建了清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系。金屬換熱器受制于耐腐蝕性能，無法利用65-95℃溫區(qū)的余熱，且難以推廣應用到燃用高硫高水煤種的電廠、垃圾焚燒電廠和生物質(zhì)電廠，氟塑料換熱器具備超強的抗腐蝕性，為電廠鍋爐余熱深度利用提供了切實可行的解決方案。但氟塑料換熱器詳細的傳熱和流動計算資料均為少數(shù)制造企業(yè)所掌握，學術(shù)界針對電廠用氟塑料換熱器換熱及阻力計算、實驗綜合分析的資源十分有限，且未有針對電廠

2、用龐大氟塑料換熱器系統(tǒng)模塊化及其優(yōu)化布置的研究。
　　有鑒于此，本文基于氟塑料換熱器性能測試平臺以及氟塑料換熱管管內(nèi)水阻力實驗平臺展開實驗，結(jié)果表明，由于氟塑料換熱管表面較普通鋼材光滑，對層流邊界層的附加擾動較弱，以至于管外傳熱系數(shù)偏低。直接采用適用于金屬換熱管的茹卡烏斯卡斯順排橫掠關(guān)聯(lián)式求得的管外對流傳熱系數(shù)偏大約40％。進一步研究提出在茹卡烏斯卡斯關(guān)聯(lián)式的基礎(chǔ)上進行常系數(shù)修正，當修正系數(shù)取值范圍為0.62～0.74時，計算偏差

3、將小于15％。同時提取氟塑料換熱器空氣側(cè)和水側(cè)阻力模型，其計算偏差分別小于10％和5％。
　　基于驗證后的計算模型對1000MW火力發(fā)電機組MGGH系統(tǒng)中脫硫塔前的氟塑料換熱器展開設計計算，從介質(zhì)交叉次數(shù)的角度對氟塑料換熱器模塊化以及優(yōu)化布置展開研究，結(jié)果表明:水側(cè)阻力與交叉次數(shù)平方成正比;管外總換熱面積、煙氣側(cè)壓降、聯(lián)箱總開孔數(shù)、模塊單元聯(lián)箱開孔數(shù)均隨著介質(zhì)交叉次數(shù)的增加而減少，且當交叉次數(shù)由2增加到4時上述參數(shù)均大幅降低，當交