热管技术在烟气余热利用上的应用研究.pdf

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1、第44卷第6期当代化工Vo1．44．N0．62015年6月ContemporaryChemicalIndustryJune．2015热管技术在烟气余热利用上的应用研究王红涛，李正茂，时振堂(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001)摘要：热电联供系统可以大幅度提高能源利用效率。针对集气站生产工况，采用热管式换热器回收燃气发电机高温烟气的余热，可以满足集气站对热能的需求。同时，热电联供系统以部分放空天然气为燃料，具有环保和节能双重效益。关键词：热电联供；内燃发电机；热管式换热器；管板式换热器中图分类

2、号：TQ052文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)06—1324—03ApplicationoftheHeatPipeTechnologyinWasteHeatRecoveryofFlueGasWANGHong—tao，LIZheng-mao，SHIZhen—tang(SinopecFushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，LiaoningFushun113001，China)Abstract：Theeficiencyofen

3、ergyutilizationcanbeimprovedbythecombinedheatandpower(CHP)system．Inthispaper,CHPsystemwasestablishedaccordingtothedemandofelectricandthermalenergy．Theheatpipeheat—exchangerwasusedtorecoverythewasteheatoffluegas．Keywords：Combinedheatandpower；Combustionengi

4、negenerator；Heatpipeheat-exchanger；Tubeplateheat·-exchanger内燃发电机是一种以液化气、天然气、伴生气等可燃气体为燃烧物，代替汽油、柴油作为发动机动力的新型高效的新能源发电机。由于其具有输出功率范围广，启动和运行可靠高、发电质量好、重量轻、体积小、维护简单、低频噪声小、大气污染物排放低等优点，符合分布式能源的特点，在小型(冷)热电联供项目中被广泛采纳¨。内燃发电机在发电过程中能源转换效率较低，图1内燃发电机热平衡图图1为600kW燃气发电机的热平衡计

5、算数据。可以Fig．1Thermalequilibriumdiagramofcombustionenginegenerator看出，在发电过程中只有约36％燃料能量被转化成电能，其它的能量随高温烟气、发电机高／低温冷却传统的换热器主要采用管板式结构，在回收余水和散热等方式以热能的形式排到环境中，并没有热过程中存在体积大、烟气阻力大、易产生低温腐被利用。因此在条件允许的情况下，应尽可能地利蚀和投运率低等问题，给系统设计布置带来诸多不用高温烟气和发电机高温缸套水的热量，采用(冷)便。采用热管式换热器可以较好的

6、解决上述问题，热电联供的方式，提高能源利用率。适合发电机高温烟气余热回收利用。传统的换热器主要采用管板式结构，在回收余本文以某天然气集气站发电机高温烟气余热利热过程中存在体积大、烟气阻力大、易产生低温腐用为例，论述热管技术在燃气发电机高温烟气余热蚀和投运率低等问题，给系统设计布置带来诸多不利用上的应用。便。采用热管式换热器可以较好的解决上述问题，1热管换热器的原理和特点适合发电机高温烟气余热回收利用。1．1原理本文以某天然气集气站发电机高温烟气余热利用为例，论述热管技术在燃气发电机高温烟气余热热管是在一根

7、抽除不凝气体的密闭金属管内充以一定量的工作液体构成的。典型的热管由管壳、利用上的应用。外部扩展受热面、端盖组成，将管内抽成1-3x收稿日期：2015-02—26作者简介：王红涛(1981一)，男，河北邯郸人，博士，工程师，现从事节能技术和新能源技术研究。电邮：wanghongtao．fshy@sinopec．com。化工2015年6月出了用热管式换热器替代传统的管板式换热器的设机组回收余热占进入发电机天然气发热量的百想，以减少换热器体积便于在发电机集装箱上安装分比为：(装置如图3所示)，减少烟气阻力，保证

8、发电机正：：I：L：18。。7％V~o"Qn目c1§g。52*39．92*0，9常工作。同时减少低温腐蚀提高设备投运率。热管式换热器下部为烟道，上部为水箱，中问式中：一转化为标准状况下天然气耗量由隔板隔开。发电机烟气通过烟道从左向右，化补Q一标准状况下天然气低位发热量c—燃气效率。水流向与烟气流向成逆流，提高换热平均温度，增加换热量。工作时烟气流经热管余热回收器烟道冲实际生产过程中，为了满足T艺需求，发电机刷热管下端，热管吸热