蒸发式凝汽器强化传热实验研究及工程应用

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1、学校代码10459学号或申请号Z201123317密级专业硕士学位论文蒸发式凝汽器强化传热实验研究及工程应用作者姓名：张振华导师姓名：吴金星教授学科门类：工程专业学位名称：化学工程培养院系：化工与能源学院完成时间：2014年12月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学

2、位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日万方数据摘要摘要目前国内电厂普遍采用水冷或空冷式凝汽

3、器，水冷式凝汽器实质在于以消耗大量的水来减少煤耗，即以多耗水来提高系统的冷却效率，提高发电量并减少煤耗，或是以多耗煤来增加发电量，并采用空冷式凝汽器给汽轮机排汽降温，达到减少水耗的目的。这两种冷凝方式其中一种耗水量较大，另一种耗能比较大，不符合国家“十二五”规划的节能、节水政策。作为汽轮机发电机组的重要冷端设备之一，凝汽器工作性能的好坏对整个机组的和经济性都是十分重要的指标。因此，研究和开发出更加高效合理的凝汽器势在必行。本文在蒸发式冷凝器的基础上提出一种新型蒸发式椭圆扁管凝汽器。其结构特点为：换热管采用单程大椭圆扁管结构，前管箱为天圆

4、地方型的蒸汽分配管箱，所有换热管安装采用前高后低的形式，在最上层换热管内流体为低进高出，在出口处设置抽真空口，凝结水在集水箱的下部流出。整体结构继承了蒸发式冷凝器的结构优势，所以该蒸发式凝汽器占地面积小，节能节水，换热效率高，汽阻低、过冷度低，比常规直接空冷式和水冷式凝汽器有更好的热经济效益。根据电厂运行的实际需要，结合洛阳隆华传热节能股份有限公司承接电厂项目实例，搭建蒸发式椭圆扁管凝汽器实验平台，对蒸发式凝汽器进行实验研究，分析了风速、喷淋水量等参数对蒸发式凝汽器换热系数的影响，并通过实验数据分析得出了换热系数的关联式。这些结果有利于

5、对蒸发式凝汽器进行优化设计，并改善蒸发式凝汽器的换热性能。-2-1实验结果表明：管外喷淋水量最佳值为0.4~0.5L∙m∙s，超过该喷淋水量，管外液膜过厚，反而恶化换热性能；在一定喷淋水量和管间风速范围内，管间风速的增大可以提高管外换热系数和总换热系数，但过高的管间风速又会破坏管束外部的液膜，从而恶化换热效果，管间风速最高不宜超过5m/s；在本实验-2-1研究范围内，蒸发式凝汽器的最大换热系数为1400W∙m∙K。蒸发式椭圆扁管凝汽器结构更加紧凑，传热效率高，运行稳定，在电厂工程应用期间，供电标准煤耗降低约8g/kW·h节能效果明显，工

6、程应用证明其具有良好的节能节水效果，值得在我国缺水地区大规模推广应用。I万方数据摘要关键词：蒸发式凝汽器；椭圆扁管；强化传热；节能节水；实验研究II万方数据AbstractAbstractAllofthecurrentcondensers,usedbypowerstationsinChina,adoptedthewater-cooledandtheair-cooledmethods,andtheiressencesliein“waterforcoal”or“coalforwater”.Thatmeansitimprovescooling

7、efficiencybymorewaterconsumptionandthenimprovesgeneratedenergytoreducecoalconsumption,orgeneratesmoreenergybymorecoalconsumptionsoastodriveaxialflowfanblowingtheairconditionertoexhaust,whichcanachievetheaimtoreducewaterconsumption.Onewaycostsmorewaterandtheotheronecostsm

8、oreenergy,whicharenotincompliancewiththepolicyofenergyandwatersaving,putforwardin“nation12thfive-yearpl