熱器

）0 引言中溫再熱器實(shí)質(zhì)上是一種把做過(guò)功的低壓蒸汽再進(jìn)行加熱并達(dá)到一定溫度的蒸汽過(guò)熱器，是鍋爐受熱面的重要組成部分。一般情況下，再熱蒸汽壓力為過(guò)熱蒸汽壓力的20%～25%，可助力電廠熱效率有4%～6%的提升[1]。現(xiàn)階段，我國(guó)152 MW 以上的機(jī)組，基本都采用一次中間再熱系統(tǒng)來(lái)保障電廠工作的正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)，中溫再熱器在電廠運(yùn)行中有著較好的應(yīng)用前景。某電廠SG-20193/17.5-M913 型鍋爐經(jīng)過(guò)通流改造后，再熱器出口蒸汽溫度明顯降低，特別是在3

到了廣泛應(yīng)用?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器是脈管制冷機(jī)中承擔(dān)冷熱流體間周期性換熱的關(guān)鍵部件,Radebaugh等[5]早先通過(guò)理論分析給出了脈管制冷機(jī)內(nèi)損失機(jī)理的分析,認(rèn)為回熱器內(nèi)產(chǎn)生了大量的壓降損失、換熱損失以及實(shí)際氣體效應(yīng)帶來(lái)的損失等,對(duì)回熱器效率產(chǎn)生了極大影響。對(duì)于工作在液氫溫區(qū)以下的脈管制冷機(jī)來(lái)說(shuō),低溫段的回熱器效率低下已經(jīng)是限制制冷性能的關(guān)鍵因素,合理地設(shè)計(jì)回熱器的結(jié)構(gòu)尺寸和改善回?zé)崽盍弦詼p少損失、提高制冷機(jī)效率成為多級(jí)脈管制冷機(jī)的研究熱點(diǎn)之一。為了能夠工作在液氫及以

到了逐步提高?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器是斯特林型脈管制冷機(jī)中的重要部件,其尺寸會(huì)極大的影響制冷機(jī)的制冷效率與制冷溫度。2018 年,張安闊等設(shè)計(jì)了一臺(tái)使用100 mm 長(zhǎng)回熱器的單級(jí)脈管制冷機(jī),該制冷機(jī)能在225 W 的輸入功下,于40 K 提供3 W 的制冷量[1]。為使單級(jí)斯特林型脈管制冷機(jī)在較長(zhǎng)尺寸回熱器的條件下,得到更低的制冷溫度,以及在較低溫度下得到更大的制冷量,本研究主要針對(duì)一臺(tái)100 mm 長(zhǎng)回熱器脈管制冷機(jī)進(jìn)行了回熱器模擬及優(yōu)化。通過(guò)改變填充絲網(wǎng)目數(shù)、填充絲

闊的應(yīng)用前景。回熱器是脈管制冷機(jī)的關(guān)鍵核心部件之一,許多學(xué)者就其展開(kāi)了多方面的研究,尤其是在回熱器填料上。陳曦等總結(jié)對(duì)比了回熱器不同填充方式的優(yōu)缺點(diǎn),并提出了7 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)回熱器性能進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià)[1]。高凡等建立了低溫制冷機(jī)回熱器的非各向同性多孔介質(zhì)模型,對(duì)回熱器內(nèi)絲網(wǎng)混填方式進(jìn)行了理論分析和仿真,結(jié)果表明,冷端采用導(dǎo)熱率較低的不銹鋼絲網(wǎng)的多段式回熱器,其回?zé)嵝屎途C合性能參數(shù)均可提高,從而能獲得更佳的換熱效果[2]。闞安康等對(duì)層疊絲網(wǎng)填充的回熱器

。催化裝置的外取熱器是確保催化裝置平穩(wěn)操作、安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)也是一個(gè)重要的節(jié)能設(shè)備[1]，它的運(yùn)行狀況對(duì)降低裝置的能耗、物耗有很大的作用[2]。某石化公司350萬(wàn)t·a-1重油催化裂化裝置，由反應(yīng)再生、分餾、吸收穩(wěn)定、雙脫、富氣壓縮機(jī)組、煙氣能量回收機(jī)組及煙氣鍋爐等組成。采用高溫短接觸時(shí)間的提升管反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在3.5s，再生部分采用重疊式兩段再生工藝，為有效控制再生溫度，設(shè)置了2臺(tái)外取熱器。該外取熱器采用取熱量可靈活調(diào)節(jié)的全重力流密相催化劑取

簡(jiǎn)單放大。對(duì)于回熱器，由于尺寸的增加，質(zhì)量增大，施加于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)載加大；另外，當(dāng)回熱器直徑較大時(shí)，徑向溫度呈現(xiàn)非均勻性，由此產(chǎn)生直流損失[6]，限制了大冷量G-M制冷機(jī)的發(fā)展?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器是回?zé)崾街评錂C(jī)的關(guān)鍵核心部件，回熱器損失占回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)總損失的60%以上，優(yōu)化回熱器結(jié)構(gòu)尺寸及填料是提高制冷量和制冷效率的主要途徑。國(guó)內(nèi)學(xué)者陳長(zhǎng)琦等[7]對(duì)單級(jí)20 K溫區(qū)G-M制冷機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)試了不同進(jìn)排氣角度、蓄冷材料、壓比對(duì)制冷性能的影響，取得了70 W@70

種具有創(chuàng)新性的再熱器減溫水系統(tǒng)的改造方案，為鍋爐再熱器減溫水系統(tǒng)的改造提供了參考；尹俠等[3]從運(yùn)行工況變化說(shuō)明了再熱蒸汽噴水減溫器調(diào)節(jié)頻繁會(huì)使減溫器出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重影響鍋爐安全運(yùn)行，并提出了改進(jìn)措施；曹建文等[4]主要介紹了超超臨界鍋爐再熱器減溫器結(jié)構(gòu)原理和常見(jiàn)故障；魏道君、李平善等[5-6]分析了再熱器減溫水調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及優(yōu)化措施等。遺憾的是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有超超臨界鍋爐再熱器減溫器進(jìn)水管開(kāi)裂事件的相關(guān)研究。因此，本文進(jìn)行了超超臨界鍋爐再熱器減溫器進(jìn)水管開(kāi)裂事

工況研究，但在回熱器設(shè)置方面的研究報(bào)道較少。基于以熱水為熱源的低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置，選取15效平流進(jìn)料工藝流程為研究對(duì)象，利用Aspen Plus軟件分別對(duì)不同回熱器設(shè)置方式下裝置的性能參數(shù)進(jìn)行了模擬計(jì)算【1】，著重分析了設(shè)置回熱器對(duì)低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置性能的影響規(guī)律。1 裝置原理以熱水為熱源的低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置流程示意見(jiàn)圖1。原料海水首先進(jìn)入凝汽器中預(yù)熱，然后被分成2股物流，一股作為冷卻海水排回大海，另一股作為各效蒸發(fā)器蒸餾過(guò)程的進(jìn)料海水【

。超超臨界鍋爐再熱器減溫器進(jìn)水管開(kāi)裂事件尚未有相關(guān)文件記錄，本文主要針對(duì)超超臨界鍋爐再熱器減溫器進(jìn)水管開(kāi)裂事件進(jìn)行分析，并提出控制措施，為其他電廠提供借鑒，減少類似事故事件發(fā)生。1 設(shè)備系統(tǒng)介紹浙江某電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)組為兩臺(tái)超超臨界機(jī)組，分別于2014年7月和9月投產(chǎn)。鍋爐主蒸汽設(shè)計(jì)溫度為605℃，再熱蒸汽設(shè)計(jì)溫度為603℃，再熱器二級(jí)減溫水運(yùn)行溫度約為170℃，再熱器二級(jí)減溫器運(yùn)行溫度為510～540℃。再熱器汽溫主要通過(guò)布置在尾部豎井煙道底部的煙氣調(diào)溫

回?zé)崾街评錂C(jī)，回熱器是其中的核心部件。20 K溫區(qū)下高頻、低溫運(yùn)行的回熱器效率低下，氦氣的非理想性增大，回熱器成為限制脈管制冷機(jī)性能的關(guān)鍵因素[9]，因此對(duì)于回熱器的研究十分重要?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器的設(shè)計(jì)方法有傳統(tǒng)計(jì)算方法、模擬計(jì)算方法[10]和總結(jié)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式方法[11]。傳統(tǒng)計(jì)算方法是建立基本傳熱微分方程組，以此求解得到聲功、效率等參數(shù)表達(dá)，但是并未考慮工質(zhì)和填料的熱物性變化及流動(dòng)阻力的影響；模擬計(jì)算主要采用Regen、Sage和CFD軟件，建立控制方程和邊界條件并

鍋爐相繼發(fā)生了再熱器連接管道開(kāi)裂泄漏失效事件，詳細(xì)情況如表1所示。該型號(hào)鍋爐2006—2007年期間投產(chǎn)運(yùn)行10臺(tái)、2009—2010年期間投產(chǎn)運(yùn)行2臺(tái)。鍋爐采用中速磨煤機(jī)正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)。表1 DG1065/18.2-Ⅱ6型鍋爐再熱器連接管道失效統(tǒng)計(jì)1.2 再熱器布置再熱蒸汽系統(tǒng)分為三級(jí)布置，分別為壁式再熱器、中溫再熱器和高溫再熱器。高溫過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)中做功后由再熱蒸汽冷段管道引導(dǎo)進(jìn)入壁式再熱器進(jìn)口集箱，并在集箱入口前設(shè)置事故噴水減溫器。壁式

究意義和價(jià)值?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器是回?zé)崾剿固亓譄釞C(jī)的關(guān)鍵部件,是整個(gè)機(jī)器損失的最主要部分,對(duì)性能有著重要影響[2]。熱機(jī)的性能對(duì)回熱器的效率和適應(yīng)高熱流的能力的變化更為敏感,回?zé)嵝实奶岣邔?dǎo)致交換熱能的增加,從而提高了功率。研究表明回熱器的各項(xiàng)損失占整個(gè)機(jī)器損失的86%[3]?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器的設(shè)計(jì)與研究對(duì)提高斯特林熱機(jī)效率具有很重要的意義。常見(jiàn)回熱器由于工作溫度多在深冷溫區(qū),其兩端溫差的梯度較大,在該條件下增加換熱效率和熱容量為首要目的,因此結(jié)構(gòu)上一般多忽略流阻的影響[4]。

0概述汽水分離再熱器（以下簡(jiǎn)稱MSR）是壓水堆核電機(jī)組常規(guī)島特有的重要設(shè)備,其再熱器封頭為球形封頭，按照工藝和結(jié)構(gòu)的要求，封頭直接與管板凸緣焊接，這類非標(biāo)應(yīng)力的理論計(jì)算又較為復(fù)雜，分析起來(lái)十分煩瑣。針對(duì)MSR再熱器封頭，采用有限元數(shù)值模擬方法可以快捷、準(zhǔn)確得到封頭和管板連接部位的應(yīng)力分布狀況，從而達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)，預(yù)防失效，滿足機(jī)組運(yùn)行要求的目的[1]。1 計(jì)算模型由于封頭都為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此可以建立軸對(duì)稱模型進(jìn)行有限元分析。通過(guò)UG建成的二維平面結(jié)構(gòu)如圖2所

通常配置合理的換熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在催化裂化裝置中，取熱器用于取走再生器內(nèi)多余的熱量，以維持反應(yīng)-再生系統(tǒng)的熱平衡，保證裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。早期因取熱負(fù)荷要求不高，催化裂化裝置多采用內(nèi)取熱方式來(lái)取走再生器內(nèi)過(guò)剩的熱量；隨著重油和渣油催化裂化技術(shù)的發(fā)展，內(nèi)取熱方式已難以滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，因此外取熱技術(shù)開(kāi)始快速發(fā)展，外取熱器作為獨(dú)立單元安裝在再生器外部，不僅不影響反應(yīng)-再生系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且操作彈性大，取熱負(fù)荷可調(diào)控[1]；到20世紀(jì)90年代，已經(jīng)形成多種形式

℃-Ⅱ1。低溫再熱器布置于尾部前煙道，沿爐寬方向布置，一共分為四級(jí)管組，其中三級(jí)管組采用SA-213T91，設(shè)計(jì)壁溫為579 ℃，四級(jí)管組即垂直管段采用SA-213TP347H，設(shè)計(jì)壁溫為612 ℃，內(nèi)壁未噴丸。該機(jī)組鍋爐運(yùn)行至約14 000 h時(shí)，經(jīng)檢查，低溫再熱器四級(jí)管組下彎頭存在較嚴(yán)重的氧化皮堆積現(xiàn)象，部分垂直管段下彎頭氧化皮堆積量已超過(guò)2/3。據(jù)測(cè)算，低溫再熱器四級(jí)管組氧化皮生成速度達(dá)0.0125 μm/h，且隨著機(jī)組運(yùn)行，氧化皮生長(zhǎng)速度有明顯加快

熟、革新，而外取熱器作為MTO技術(shù)重要的換熱設(shè)備，其運(yùn)行的正常與否直接關(guān)系到MTO工藝的正常進(jìn)行。由于MTO工藝具有反應(yīng)速度快、強(qiáng)放熱，再生器溫度高等特點(diǎn)，及時(shí)有效地將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量以及再生器催化劑還原過(guò)程中產(chǎn)生的熱量移走，對(duì)MTO工藝起到了至關(guān)重要的作用[1]。本文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，闡述MTO技術(shù)中所應(yīng)用到的外取熱器及其取熱情況。1 MTO工藝外取熱器情況介紹1.1 對(duì)外取熱器類型的介紹外取熱器有多種分類方法，按催化劑的流動(dòng)方式分為：上流式、下流式、

中間熱媒體煙氣換熱器）換熱系統(tǒng)是一種以水為載熱介質(zhì)，利用前段煙氣余熱加熱后端濕煙氣的煙氣—煙氣換熱系統(tǒng)，將進(jìn)入煙囪的飽和濕煙氣加熱到80 ℃以上，可消除濕煙囪排放水霧長(zhǎng)龍?jiān)斐蓢?yán)重視覺(jué)污染的危害，同時(shí)減少煙氣冷凝，大大緩解強(qiáng)酸性冷凝水對(duì)煙囪的腐蝕速度，解決煙囪的腐蝕問(wèn)題，減少維護(hù)成本，提高設(shè)備安全性。目前，我國(guó)燃煤電廠濕法煙氣脫硫工藝中，未經(jīng)濕法煙氣脫硫裝置處理前的煙氣溫度一般為（100～130）℃，經(jīng)吸收塔洗滌降溫后的煙氣溫度會(huì)降低到（47～50）℃，煙氣

用研究[2]?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器是回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)中的關(guān)鍵部件，理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，斯特林制冷機(jī)的各項(xiàng)不可逆損失中，回熱器部分的損失所占比重最大，對(duì)其制冷性能有著重要影響[3-4]?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器部分的損失并非大溫差情況下的傳熱損失，而是工作頻率或填料結(jié)構(gòu)不當(dāng)所造成的，為提高制冷機(jī)整體性能，研究回熱器填充介質(zhì)的物性及結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)化回熱器的填充方法及幾何參數(shù)顯得尤為重要[5]。2008年，陳曦等[6]測(cè)試了不同回熱器結(jié)構(gòu)和空容積條件下斯特林制冷機(jī)性能的變化情況，發(fā)現(xiàn)在24

心設(shè)備之一的外取熱器由UOP 專利商整體供貨。該裝置在試運(yùn)行階段發(fā)現(xiàn)外取熱器的流化風(fēng)量只能達(dá)到500 kg/h，與UOP 的工藝設(shè)計(jì)要求2 000 kg/h 相差甚遠(yuǎn)。流化風(fēng)量過(guò)小導(dǎo)致再生器催化劑的熱量無(wú)法取出，裝置的負(fù)荷最大只能達(dá)到75%。裝置已試運(yùn)行2 個(gè)月，急需找出外取熱器流化異常的原因并進(jìn)行修復(fù)，使裝置早日達(dá)產(chǎn)，以便通過(guò)驗(yàn)收并移交業(yè)主。2 流化原因分析2.1 可能的原因分析[1-2]為分析RFCC 裝置外取熱器流化異常的原因，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)與外取熱器相連的

司的#1爐A側(cè)再熱器減溫器出現(xiàn)裂紋進(jìn)行運(yùn)行方面的簡(jiǎn)單分析。關(guān)鍵詞：減溫器；裂紋；故障；設(shè)備DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1752018年12月22日，廣東省羅定市粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司對(duì)#1機(jī)組進(jìn)行了C級(jí)檢修。前幾次的停機(jī)中，維修人員對(duì)#1爐進(jìn)行金相檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)#1爐A側(cè)再熱器減溫器有裂紋，而且還在逐漸增長(zhǎng)，這次檢測(cè)有10cm長(zhǎng)的裂紋。所以在這次檢修中對(duì)#1爐A側(cè)再熱器減溫器進(jìn)行了更換。#1爐是2004年2月投產(chǎn)的

水平。橢圓形管回熱器是一種十分先進(jìn)的回熱器結(jié)構(gòu)，其具備十分突出的優(yōu)勢(shì)，即傳熱特性。而既有數(shù)值研究基本上都是以多孔介質(zhì)模型作為載體，根本無(wú)法切實(shí)反映回熱器的內(nèi)部流場(chǎng)，不僅如此，通過(guò)整體式模型，還需具備大型服務(wù)性，并耗費(fèi)大量計(jì)算時(shí)間。因此，進(jìn)一步詳細(xì)分析橢圓回熱器傳熱與阻力性能，實(shí)現(xiàn)回熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)中回熱器傳熱與阻力性能1.1 傳熱與阻力性能構(gòu)建橢圓形管回熱器模型，具體幾何參數(shù)值如表1所示。通過(guò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)聯(lián)分析，能夠

系統(tǒng)的應(yīng)用中,回熱器是一種常用的改善系統(tǒng)性能的措施。Chen等定義了回熱器的焓差效率,模擬研究回熱器對(duì)跨臨界CO2制冷系統(tǒng)最優(yōu)排氣壓力的影響[2];白濤等通過(guò)理論分析對(duì)比了以R41和CO2為工質(zhì)的帶回熱器跨臨界熱泵系統(tǒng)[3];Torrella等基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了跨臨界CO2制冷系統(tǒng)有無(wú)回熱器的差別,發(fā)現(xiàn)相同排壓下回熱器對(duì)壓縮機(jī)功耗的影響不大[4];Ituna等采用CFD方法數(shù)值分析了在不同邊界條件下,跨臨界CO2制冷系統(tǒng)內(nèi)回熱器的質(zhì)量流量、溫度的變化情況以

需各懸掛一臺(tái)外取熱器，再生器和兩臺(tái)外取熱器被整體包裹在框架內(nèi)部。外取熱器由殼體、管束和松動(dòng)風(fēng)管三部分組成，每臺(tái)總質(zhì)量約93 t，其中殼體質(zhì)量約36 t，管束及松動(dòng)風(fēng)管質(zhì)量約57 t。外取熱器在中國(guó)臺(tái)灣制造完成后，經(jīng)中國(guó)內(nèi)陸進(jìn)入哈薩克斯坦，整體運(yùn)至PKOP奇姆肯特?zé)捰蛷S。因其制造工藝復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，并經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸，到貨時(shí)工期已嚴(yán)重滯后，再生器及其包裹框架已經(jīng)全部施工完畢。2 UOP推薦安裝工藝及難點(diǎn)UOP公司推薦的外取熱器安裝工藝是采用滑車組及卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)分體

嘗試。汽水分離再熱器(簡(jiǎn)稱MSR)是核動(dòng)力裝置二回路的關(guān)鍵設(shè)備，汽水分離再熱器的主要功能是在規(guī)定的工作參數(shù)下，安全可靠的將高壓缸排出的混合蒸汽進(jìn)行分離和再熱，使蒸汽達(dá)到低壓缸進(jìn)口參數(shù)要求，從而提高機(jī)組效率。本文中的汽水分離再熱器是新型立式結(jié)構(gòu)，并以相關(guān)成熟技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該立式汽水分離再熱器，由5個(gè)部件組成，分別是筒體、預(yù)分離組件、汽水分離組件、再熱器組件、封頭。高壓缸出來(lái)的主蒸汽從筒體一側(cè)進(jìn)入汽水分離再熱器殼體后，依次經(jīng)過(guò)預(yù)分離器、汽水分離器，分離出

1）文章分析了回熱器的基本原理，使用回熱器可顯著提升空調(diào)系統(tǒng)性能，近年得到逐步應(yīng)用及推廣。但在試驗(yàn)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，使用回熱器后空調(diào)排氣溫度較高，會(huì)對(duì)系統(tǒng)可靠性帶來(lái)不利影響。針對(duì)此問(wèn)題，文章從膨脹閥的開(kāi)度，回熱器的長(zhǎng)度兩個(gè)重要參數(shù)著手調(diào)整，試驗(yàn)結(jié)果表明，調(diào)整后，制冷效果良好，排氣溫度降低明顯。對(duì)汽車空調(diào)回熱器推廣具有參考意義。汽車空調(diào)；回熱器；膨脹閥引言汽車空調(diào)回熱器也稱內(nèi)部熱交換器（IHX）,同軸管, 最早被提出應(yīng)用于二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)中，其具有降低冷凝器

茲脈沖管制冷機(jī)回熱器設(shè)計(jì)方法研究李?yuàn)檴?，昂雪野，?釗，陶光炎(大連民族大學(xué) 土木工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)基于REGEN3.3軟件開(kāi)展了百赫茲脈沖管制冷機(jī)回熱器冷端相位特性、運(yùn)行參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸之間耦合關(guān)系及其對(duì)回熱器最優(yōu)效率影響的系統(tǒng)研究，結(jié)果表明：運(yùn)行參數(shù)、冷端相位角與回熱器最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸值弱相關(guān)，冷端壓比與回熱器最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸值強(qiáng)相關(guān)；冷端相位特性與回熱器最優(yōu)效率值強(qiáng)相關(guān)；在較優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸下，充氣壓力對(duì)于效率的影響較小，頻率相對(duì)較低時(shí)，回?zé)?/div>

低溫與特氣 2017年5期2017-11-13

型脈沖管制冷機(jī)回熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)李?yuàn)檴?，昂雪野，?釗，陶光炎(大連民族大學(xué) 土木工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)為了指導(dǎo)超高頻回熱器設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)行參數(shù)的選取，基于準(zhǔn)確度較高的回熱器設(shè)計(jì)軟件REGEN3.3開(kāi)展了超高頻1W@80K脈沖管制冷機(jī)回熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，總結(jié)了運(yùn)行參數(shù)對(duì)于超高頻回熱器結(jié)構(gòu)尺寸的影響。研究表明：冷端壓比越高，回熱器最優(yōu)長(zhǎng)度越短，直徑越?。活l率對(duì)回熱器最優(yōu)直徑影響較小，進(jìn)一步提高頻率，回熱器長(zhǎng)度可適當(dāng)變短；充氣壓力對(duì)回熱器最優(yōu)長(zhǎng)度和直徑

02)鍋爐低溫再熱器內(nèi)壁腐蝕原因分析及預(yù)防措施王奉平，李健，趙愛(ài)民(山東華能萊蕪熱電有限公司，山東 萊蕪 271102)某電廠330 MW亞臨界鍋爐由于屏式再熱器、墻式再熱器內(nèi)壁腐蝕而發(fā)生2次泄漏事故。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)割管檢查、沉積物檢測(cè)、金相及機(jī)械性能分析報(bào)告，從化學(xué)水處理和啟、停爐運(yùn)行操作等方面入手，分析了低溫再熱器產(chǎn)生腐蝕的原因，提出了現(xiàn)場(chǎng)處理方案和針對(duì)性防腐措施。亞臨界鍋爐；低溫再熱器；內(nèi)壁腐蝕；泄漏0 引言近幾年來(lái)，受我國(guó)火力發(fā)電裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)和電力結(jié)

0）脈管制冷機(jī)回熱器各參數(shù)關(guān)聯(lián)性研究范超，閆春杰，張安，孫述澤（蘭州空間技術(shù)物理研究所真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000）在脈管制冷機(jī)回熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)中，涉及諸多結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，各參數(shù)之間具有一定的關(guān)聯(lián)性。為了使回熱器達(dá)到最佳性能，需要對(duì)每個(gè)參數(shù)循環(huán)迭代優(yōu)化，整個(gè)流程將非常繁雜?；诨?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器數(shù)值計(jì)算程序REGEN，對(duì)脈管制冷機(jī)回熱器各參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究，并根據(jù)各參數(shù)之間關(guān)聯(lián)性的強(qiáng)弱對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以期對(duì)脈管制冷機(jī)回熱器的工程實(shí)踐提供指

回?zé)嵫h(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)回熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝研究吳正洪1，馬 健1，黃祖耀2，王榮寶2，陳吉鋮1，婁德倉(cāng)1(1.中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院，成都610500；2.寧波科達(dá)制動(dòng)器制造有限公司，浙江寧波315191)介紹了一種基于間冷回?zé)岷娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)的回熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和工藝實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)回熱器在間冷回?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)中的使用環(huán)境和使用要求，結(jié)合U形管式回熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及管式換熱器的理論計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)了一種U形管回熱器結(jié)構(gòu)方案。同時(shí)，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)的工藝制造水平，簡(jiǎn)述了該方案加

650223）回熱器為回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的主要部件之一，其結(jié)構(gòu)直接影響制冷機(jī)的性能。本文分析了分層填充回熱器對(duì)制冷機(jī)性能的影響，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合回熱器模擬軟件REGEN3.3的仿真結(jié)果，設(shè)計(jì)了線性斯特林制冷機(jī)的分層填充回熱器結(jié)構(gòu)，并做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，回熱器采用適當(dāng)?shù)姆謱臃绞侥艽蠓忍岣咧评錂C(jī)的性能。該制冷機(jī)與優(yōu)化前相比，降溫速度提升了14%，整機(jī)效率提高了37.5%。線性斯特林制冷機(jī)；分層回熱器；REGEN 3.30 引言斯特林制冷機(jī)廣泛應(yīng)用于空間

況檢查2.1 再熱器2進(jìn)口聯(lián)箱結(jié)構(gòu)再熱器進(jìn)口聯(lián)箱布置在余熱鍋爐爐底0米層,規(guī)格Ф610X30.96，材質(zhì)SA-335P22，接管規(guī)格Ф273X15.09，材質(zhì)SA-335P22，接管共有三組六條，每組一進(jìn)一出，接管均接到爐內(nèi)再熱器2受熱面模塊，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。圖1 再熱器2進(jìn)口聯(lián)箱示意圖2.2 缺陷情況#2余熱鍋爐再熱器2進(jìn)口聯(lián)箱在金屬檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)角焊縫出現(xiàn)較多的線性缺陷，經(jīng)滲透探傷檢驗(yàn)，可以觀察到1號(hào)連通管管座的下側(cè)中部和上惻中部都有1條裂紋顯示，如圖2、3所

5 t/h鍋爐再熱器欠溫改造方法沈海華(上海電力股份有限責(zé)任公司，上海200010)針對(duì)某電廠1 075 t/h鍋爐汽輪機(jī)通流改造后再熱器進(jìn)口蒸汽溫度降低，導(dǎo)致再熱器出口汽溫達(dá)不到設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)此鍋爐再熱器受熱面布置方式和特點(diǎn)，在不改變?cè)?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器受熱面整體布置結(jié)構(gòu)的情況下，創(chuàng)新性地采用特殊的三通結(jié)構(gòu)，在保證受熱面流量分配和壁溫安全的情況下，將中溫再熱器和高溫再熱器受熱面進(jìn)行增容，加大中溫再熱器和高溫再熱器的受熱面積，提升再熱器出口汽溫，有效解決了再熱器欠溫問(wèn)

對(duì)斯特林制冷機(jī)回熱器的優(yōu)化楊樂(lè)，閆春杰，孫述澤，馬如林（蘭州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000）星載牛津型斯特林制冷機(jī)具有長(zhǎng)壽命、高可靠性等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星紅外對(duì)地探測(cè)器的冷卻系統(tǒng)，應(yīng)用回熱器模擬軟件Regen3.2，在回熱器尺寸已確定的情況下對(duì)某星載斯特林樣機(jī)回熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)以及冷端質(zhì)量流、回熱器平均壓力、運(yùn)行頻率、冷端壓比等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高制冷效率及制冷量。斯特林制冷機(jī)；回熱器；Regen3.20　引言隨著空間

吸氣管-毛細(xì)管回熱器特性實(shí)驗(yàn)研究盛 偉1，2劉桂信1李 飛1李偉釗1 （1河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院焦作454003；2河南新飛電器有限公司新技術(shù)研發(fā)中心新鄉(xiāng)453000）由吸氣管與毛細(xì)管熱交換形成的回熱器對(duì)小型制冷裝置的制冷性能有著重要影響。目前，回熱器主要有以下四種類型：毛細(xì)管外穿式、鋁箔覆蓋式、銅錫焊式、毛細(xì)管內(nèi)穿式。結(jié)合理論分析，實(shí)驗(yàn)研究了制冷裝置采用不同類型回熱器時(shí)毛細(xì)管進(jìn)出口溫度、吸氣管進(jìn)出口溫度、蒸發(fā)器溫度以及壓縮機(jī)吸排氣溫度對(duì)其工作性能

6)混合填充式回熱器單級(jí)脈管制冷機(jī)性能研究闞安康1,2張安闊1吳亦農(nóng)1(1 中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所 上海 200083; 2 上海海事大學(xué)商船學(xué)院 上海 201306)回熱器為回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的關(guān)鍵部件，其性能對(duì)系統(tǒng)的影響甚大。為探索回熱器內(nèi)金屬絲網(wǎng)混合填充對(duì)回熱器性能的影響，文章基于回熱器模擬軟件REGEN3.3仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，制作了單級(jí)脈管制冷裝置，采用#300SS，#400SS和#500SS的金屬絲網(wǎng)混填了四組回熱器，并在不同輸入功率下進(jìn)行了

外學(xué)者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)回熱器的傳熱和流動(dòng)特性展開(kāi)了廣泛的研究。Puech 等［2］提供了一種容積正弦變化的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)分析方法，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的初步設(shè)計(jì);Formosa［3］針對(duì)自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)提出了其熱力學(xué)－動(dòng)力學(xué)半解析模型，可據(jù)此指導(dǎo)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。Lee 等［4］實(shí)驗(yàn)研究了振蕩流動(dòng)下填料對(duì)回熱器的影響，結(jié)果表明即使不改變回熱器的平均孔隙率，合理的填料布置不但能增大回熱器效率還能減小其流動(dòng)阻力損失;Bin－Nun［5］給出了穩(wěn)態(tài)流動(dòng)下與傳熱和

回?zé)崾街评錂C(jī)，回熱器是回?zé)崾街评錂C(jī)的核心部件，回熱器相位特性表征的是回熱器冷熱端質(zhì)量流幅值、壓力波幅值(壓比)及質(zhì)量流與壓力波之間的相位角，回熱器冷、熱端質(zhì)量流及壓力波相位矢量圖如圖1［2］。圖1 回熱器質(zhì)量流及壓力波相位矢量圖Fig.1 Phasor diagram of regenerator部分工程項(xiàng)目對(duì)于脈沖管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了限制，在回熱器結(jié)構(gòu)尺寸確定時(shí)，回熱器冷端相位特性決定了冷端的聲功及回熱器損失的大小，進(jìn)而決定了整機(jī)的制冷量;回熱器冷端相

0年。汽水分離再熱器是壓水堆核電汽輪機(jī)必不可少的設(shè)備。1 汽水分離再熱器的工作原理及作用汽水分離再熱器（簡(jiǎn)稱MSR）是由汽水分離器和再熱器兩部分合并成一體的壓力容器。汽水分離采用慣性原理，利用重力、離心力以及慣性力分離密度較大的水滴與較輕的水蒸汽。汽水分離再熱器的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。以圖1中的MSR為例，當(dāng)濕蒸汽進(jìn)入MSR殼體后，首先是沿著U型擋板上升，重力將使一部分較大的水滴下落；接著沿著筒壁經(jīng)分配擋板（百葉窗）向下旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力可使大部分質(zhì)量較大的

600MW鍋爐再熱器常見(jiàn)爆管事故原因分析某電廠600MW超臨界一次中間再熱直流鍋爐（Sulzer－CE設(shè)計(jì)制造），再熱器系統(tǒng)由低溫再熱器和高溫再熱器兩部分組成（圖1），相繼發(fā)生爆管事故。（1）吹灰器工作工況不當(dāng)。鍋爐的長(zhǎng)吹灰器與受熱面管排之間距離太近，一般230mm，最近距離120mm，近12m長(zhǎng)槍管進(jìn)入爐內(nèi)，會(huì)自然下垂或出現(xiàn)擺頭，對(duì)受熱面的吹蝕加大。吹灰器蒸汽溫度過(guò)高。長(zhǎng)吹灰器蒸汽設(shè)計(jì)溫度440℃，實(shí)際運(yùn)行中加上爐內(nèi)高溫?zé)煔猓瑯尮芡獗跍囟葢?yīng)在500℃以上

言船用燃?xì)廨啓C(jī)回熱器通常是一種間壁式換熱器，其功能是回收動(dòng)力渦輪出口燃?xì)獾牟糠譄崃浚A(yù)熱壓氣機(jī)出口的空氣，從而提高燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率。與船用燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)要求相同，人們總是希望設(shè)計(jì)的回熱器在滿足主要熱力性能指標(biāo)的前提下質(zhì)量盡可能輕、結(jié)構(gòu)盡可能緊湊和換熱效果盡可能佳［1-6］。以往開(kāi)展該項(xiàng)研究時(shí)，往往側(cè)重于單純的回熱器設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮回熱器換熱器兩側(cè)氣體（一側(cè)為空氣，一側(cè)為燃?xì)猓┑牟煌瑹崃π再|(zhì)，且氣體在回熱器通道中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力損失通常也被視為定值，這些簡(jiǎn)化計(jì)

波爾茲曼方法的回熱器數(shù)值模擬夏宇棟 陳 曦 馬詩(shī)旻 張 華(上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院 上海 200093)利用格子玻爾茲曼方法，直接對(duì)蝕刻薄片和層疊絲網(wǎng)回熱器的微觀結(jié)構(gòu)流場(chǎng)進(jìn)行了模擬。得到了兩種回熱器填料的微觀流場(chǎng)和兩端的壓差。模擬結(jié)果顯示，當(dāng)回熱器的直徑、水力直徑和填充率相近情況下，不同流速下蝕刻薄片卷裹式回熱器的穩(wěn)態(tài)阻力系數(shù)均比層疊絲網(wǎng)回熱器小。穩(wěn)態(tài)阻力系數(shù)的模擬變化趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)一致。格子波爾茲曼方法 回熱器 流阻系數(shù) 數(shù)值模擬1 引言回熱器是低溫制冷

58 MPa；再熱器溫度出口541℃，進(jìn)口324℃；給水溫度為275.4℃。該鍋爐自投運(yùn)以來(lái)，存在再熱蒸汽欠溫、屏式過(guò)熱器壁溫度超溫和過(guò)熱器減溫水量大等問(wèn)題，影響機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性。1 鍋爐投運(yùn)后出現(xiàn)的問(wèn)題（1）再熱器蒸汽欠溫。在運(yùn)行燃燒調(diào)整時(shí)，為提高再熱器蒸汽溫度，向上擺動(dòng)燃燒器噴嘴時(shí)還會(huì)發(fā)生后屏過(guò)熱器金屬壁溫超溫，容易爆管，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全；由于后屏過(guò)熱器金屬壁溫的限制給燃燒調(diào)整帶來(lái)很大的局限性，為保證后屏過(guò)熱器不超溫，只有降低擺動(dòng)火嘴角度，在150M

取，同時(shí)對(duì)影響回熱器的參數(shù)進(jìn)行研究。1 超臨界二氧化碳再壓縮布雷頓循環(huán)二氧化碳超臨界循環(huán)需采用多個(gè)回熱器（若只采用1個(gè)回熱器，由于回熱器低壓側(cè)流體比熱較小，換熱時(shí)高壓側(cè)流體溫升不夠，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器出現(xiàn)夾點(diǎn)），使熱量得以更好利用。二氧化碳再壓縮循環(huán)示意圖如圖1所示，循環(huán)溫熵圖如圖2所示。透平出口的二氧化碳流體先進(jìn)入高溫回熱器進(jìn)行放熱（5至5′），后進(jìn)入低溫回熱器（5′至6），而后，一部分流體直接通往高溫壓縮機(jī)被壓縮（6至2′），另一部分流體先冷卻后（6至1）再

27)基于并聯(lián)回熱器模型的大功率斯特林脈管制冷機(jī)回熱器溫度不均勻性研究劉冬輝 邱利民 甘智華 孫久策 方 凱(浙江大學(xué)制冷與低溫研究所 杭州 310027)基于流體網(wǎng)絡(luò)理論，建立了兩個(gè)并聯(lián)的回熱器模型來(lái)解釋回熱器內(nèi)溫度不均勻產(chǎn)生機(jī)理。通過(guò)對(duì)回熱器內(nèi)部環(huán)流的計(jì)算，首次提出了預(yù)測(cè)回熱器最大徑向溫差的數(shù)學(xué)模型。最后，還對(duì)回熱器徑向溫度不均勻引起的損失進(jìn)行了定量分析，并提出了抑制大功率斯特林型脈管制冷機(jī)回熱器內(nèi)溫度不均勻的方法。大功率 脈管制冷機(jī) 溫度不均勻性 回

文從相位理論和回熱器損失兩方面分析了百赫茲高頻脈沖管制冷機(jī)可減小回熱器的體積，并分析了百赫茲高頻下保持制冷機(jī)效率的方法，為更高頻率高頻脈沖管制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究提供了理論依據(jù)。2 百赫茲高頻脈沖管制冷機(jī)相位分析相位理論是1990年由Radebaugh提出，用于解釋小孔型脈沖管制冷機(jī)的制冷原理，并被人們普遍接受，用于脈沖管制冷機(jī)的研究和設(shè)計(jì)。之后Storch和Radebaugh又將向量分析法與焓流調(diào)相理論結(jié)合，使得相位理論可以用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型分析。制冷機(jī)內(nèi)部氣體

式氣體制冷機(jī)用回熱器按填料填充方式大致可分為三類:第一類是徑向填充，包括絲網(wǎng)型回熱器、漸開(kāi)線式薄片回熱器、螺旋型盤式回熱器［1-3］;徑向填充回熱器優(yōu)點(diǎn)是填充方式簡(jiǎn)單易控，回熱器內(nèi)的流動(dòng)比較均勻，軸向?qū)釗p失小;缺點(diǎn)是流動(dòng)阻力損失大，一般空隙率較大，空容積損失大。第二類是軸向填充，包括平行絲型回熱器、薄片式回熱器、蝕刻金屬薄片回熱器［4-6］;軸向填充回熱器優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)阻力損失小，空隙率可設(shè)計(jì)的較小，空容積損失小，缺點(diǎn)是軸向?qū)釗p失一般較大，回熱器內(nèi)的流動(dòng)不

200083)回熱器是回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)中的關(guān)鍵部件，它對(duì)回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)性能有重要影響，尤其是在高頻情況下，這種影響更為明顯[1]。在低溫制冷機(jī)工作過(guò)程中，冷熱氣流交替流過(guò)回熱器，以回熱器填料為中介實(shí)現(xiàn)冷熱氣流之間的熱量交換，起到儲(chǔ)存和回收冷量的作用，并且建立起制冷機(jī)冷端(腔)與熱端(腔)之間很大的溫度梯度[2]?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器填料的結(jié)構(gòu)形式對(duì)回熱器的性能有直接的決定性影響，因此選擇合適的填充方式對(duì)提高回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的整體性能顯得尤為重要。近些年來(lái)，研究人員提出

引言熱聲板疊或回熱器是熱聲系統(tǒng)的核心部件，其內(nèi)部的交變流動(dòng)和換熱問(wèn)題得到了研究者的廣泛關(guān)注。但是由于基本的換熱系數(shù)和流動(dòng)阻力系數(shù)的缺乏，其發(fā)展受到了一定的限制。采用半經(jīng)驗(yàn)半理論和歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法來(lái)研究熱聲板疊或回熱器內(nèi)的交變流動(dòng)問(wèn)題，這種分析研究方法使得研究結(jié)論的適用范圍受到嚴(yán)格的限制，而且由于實(shí)驗(yàn)次數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，所得到的結(jié)論的適用范圍很窄，不足以為廣泛的工程應(yīng)用提供依據(jù)。而且對(duì)于熱聲熱機(jī)回熱器來(lái)說(shuō)，其水力半徑通常只有0.1 mm甚至更小的數(shù)

315612）再熱器安全門控制技術(shù)在百萬(wàn)機(jī)組中的應(yīng)用孫德波，陳朝榮（神華浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司，浙江 寧海 315612）介紹帶電氣控制的彈簧安全閥在神華國(guó)華寧海電廠 B 廠 1 000 MW 超超臨界機(jī)組中的應(yīng)用。該安全閥可以實(shí)現(xiàn)再熱器超壓等異常工況的快開(kāi)功能，試驗(yàn)?zāi)Ｊ较驴蛇M(jìn)行安全電磁閥動(dòng)作回路試驗(yàn)，為百萬(wàn)機(jī)組安全運(yùn)行提供了保障，可供同類機(jī)組參考。鍋爐；安全門；快開(kāi)；可靠性；控制0 引言鍋爐安全門是預(yù)防鍋爐超壓的主要保護(hù)設(shè)施，其作用是當(dāng)鍋爐蒸汽超壓時(shí)，

美[1～3]。回熱器作為熱聲熱機(jī)的核心部件，熱聲轉(zhuǎn)換就發(fā)生在回熱器中，回熱器的材料和結(jié)構(gòu)直接影響整機(jī)性能?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">熱器中的主要損失并非是溫差情況下的傳熱損失，而是頻率或填料結(jié)構(gòu)不合理造成的損失，所以通過(guò)頻率匹配可以提高回熱器的效率[4]。實(shí)際上，由于各種非線性因素如熱粘性、有限的回熱器結(jié)構(gòu)頻率很難與系統(tǒng)固有頻率相匹配[5]等，所以在回熱器理論、結(jié)構(gòu)和材料研究方面，提高回熱器內(nèi)部熱流與聲功的轉(zhuǎn)化效率成為急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。2 回熱器結(jié)構(gòu)的發(fā)展無(wú)論是行波型或駐波型的