用C02-空气热交换器冷却燃气轮机进气的实验研究

lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp摘要：对二氧化碳空气热交换器进行了研究和测试，得到了这类热交换器的传热和阻力特性曲线以及温度场分布规律。实验发现，与未冷却空气相比，冷却后空气的压力损失降低了5-10倍，而传热系数j和阻力系数f随传热条件的变化基本保持不变。将实验结果与参考数据进行比较，发现电阻系数f与参考值基本一致，而传热系数j减小。 lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp关键字：紧凑型热交换器，板翅式热交换器，燃气轮机，进口空气冷却，C02lt， / FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp中文图书馆分类号：TK172，TKI74文档标识码：Alt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt ，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp1提出的问题和实验系统lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt， FONTnbspface = Verdanagt，nbsp燃气轮机受大气环境的影响很大。随着压缩机进气温度的上升，热量消耗率上升，进气质量流量和输出功率显着下降。一家自备电厂是一个燃气-蒸汽联合循环机组，额定功率为150MW。在夏季高峰期，燃气轮机的产量减少了约50MW，这严重影响了生产和寿命，例如使用溴化锂吸收制冷，储冰和机电制冷，但是由于场地，操作和改造的限制，这归因于热交换器和制冷介质的选择。 2003年，上海科技大学建议使用CO2作为制冷介质建立高低压闭环系统，并设立了一个研究项目，该项目于2005年7月完成。lt / FONTgt，lt ，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp本文研究的主要工作是C02-空气热交换器的设计和实验，实验系统，包括液态CO2喷射系统实验IC02-空气热交换实验和水-空气热交换实验三部分。 C02-空气热交换实验系统是整个实验系统的主体，包括热交换器箱，CO2-空气热交换器，折流板箱，两侧的离心风机，液态二氧化碳注入系统，数据采集和工业控制系统，等。 lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbspCO2根据实际情况选择空气热交换器作为板翅式热交换器在发电厂中，设计参数设置为空气流量0.8kg / s，空气人口温度35°C，出口4°C。 CO2流量为2.87kg / s，人口温度为30°C。两侧结构相同，散热片厚度为0.25mm，内部高度为9.25mm，间距为3.5mm，空气通道和二氧化碳通道分别为13和24。 ABBA的布置如表1所示。此外，为了消除空气冷却产生的冷凝水对压缩机叶片的冲击和腐蚀的影响，在换热器芯的后部增加了一个挡水板，以减少空气流速和分离的水滴。 lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp2实验测量f和结果分析lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt， / DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbsp在大气温度为2790，相对湿度为70的条件下进行实验。该实验采用稳态测量方法。首先，在CO2流量为零（即不进行热交换）时测量空气侧的阻力特性。然后，在不同的CO2流量下，测量不同空气流量下的空气侧压降，并同时进行温度测量。数据采集​​。 CO2侧的传热和阻力特性由于与空气侧的结构相同，因此需要进行测量。 lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，nbspis在无热交换和某些两种CO2条件下空气侧电阻损失的比较当使用CO2冷却空气时，空气侧的压降降低了约5-10。原因是在空气冷却后比容减小，这降低了热交换器芯中空气的流量。大量的水在水箱的底部冷凝并沉淀，并且水蒸气含量减少，这进一步降低了空气流速。压力损失减少量与冷却温度有关，工作条件A是冷却至8℃时的压力损失，工作条件B是冷却至15℃时的压力损失。曲线A的设计流程下的压力损失为261Pa，略小于设计计算值。 lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，FONTnbspface = Verdanagt，lt，DIVgt，lt，BRgt，热交换器空气侧的实验测量数据和文献[8]根据日本的ALEX数据比较阻力系数f和传热系数j，参考热交换器的结构与本项目中使用的大致相似，例如节距，翅片厚度和水力直径。实验换热器分别为6.3、2、5和5.34mm，参考文献[8]分别为6.2、2.54和5.54mm。可以看出，测得的电阻系数f与文献[8]基本一致，而传热系数j小于文献[8]。通过将实验数据与日本ALEX数据进行比较，电阻系数f比ALEX数据小10倍左右，传热系数j通常比ALEX数据小20倍左右。 lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp清楚地反映了热交换器的性能，热交换器的品质因数j / f基本上在0.25到0.3之间，这可能是实验性的错误原因是当Re数增加时，品质因数没有显着增加，但是从图中实验点的数据来看，实验数据仍然反映了热交换器的相对真实情况。可以看出，日本ALEX公司提供的数据更接近于实际的热交换器性能。 lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp3结论lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp对于板翅式热交换器，由于其成本相对较低，热交换器的传热和阻力特性是用户的首要考虑。一方面，用户要求传热效果要尽可能的好，另一方面，换热器的阻力要尽可能的低，换热器的温度场分布要相对合理，均匀。 ，因此必须合理选择热交换器的结构和尺寸。通过以上选择和实验研究，得出以下结论：lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp（1）气体加热或冷却对电阻的影响很大。热交换器。在该实验中，空气侧空气被冷却，流阻损失减小，并且减小了大约5-10。主要原因是冷却后的空气比容降低了空气流量和压力损失。 lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp（2）根据实验结果，将设计条件下的实验数据与设计计算数据进行比较，得出实际的电阻损耗和传热系数。换热器都比设计条件略小，基本可以满足项目的需求，但还需要进一步优化。 lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp（3）二氧化碳空气热交换器的阻力系数f与参考文献[8]大致相同，传热系数为一般很小。除了实验误差外，重复使用后，实际的热交换器结垢更为严重。同时，由于加工原因，翅片结构的形状偏差大，钎焊不够严格，导致g。性能未达到预期效果，并且热交换能力降低。 lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，lt，/ DIVgt，lt，DIVgt，nbsp来自：中国热交换网lt，/ FONTgt，lt，/ DIVgt，