换热器

微通道换热器是一种紧凑式高效换热器，相比传统翅片 管式换热器，空气侧换热系数大，全铝焊接无接触热阻，换 热器综合换热效率提高30%以上，应用于制冷空调系统，可 满足更高的能效要求，系统制冷剂充注量可显著降低，并且 体积小，质量小，100%可回收。

热泵压缩机把低温低压气态CO2 压缩成高温高压的气态， 与水进行热交换，高压的CO2 在常温下被冷却、冷凝为液态， 再经过蒸发器（ 空气热交换器）吸收空气中的热能， 由液态 CO2 变为气态CO2，低温低压的气态CO2 再由压缩机吸入，压 缩成高压高温气态CO2。如此往复循环，不断地从空气中吸 热，在水侧换热器放热，制取热水。

为提高浅层地热能利用效率，亟须对影响地源热泵系统性能的地埋管换热器结构和控制开展优化设计。 方法 建立了一种竖进平出型地埋管群换热器模型，研究其换热系统性能，探究其最佳结构及运行方式。 结果 管群布置横纵比越低，单位面积换热量越大，横纵比超过0.15后对系统影响较小；换热器间距越小，土壤利用率越高，但热短路损失越大；双列双出型埋管每延米换热量相较于双列单出型结构提升7%以上；负荷较大工况下叉排布置结构的换热效果更好；整个夏季优化结构的平均出口温度下降2.28 ℃，换热器周围土壤温度下降1 ℃以上；实际运行过程中应优先考虑采用流速随负荷变化控制模式。 结论 研究结果可为地源热泵换热器的设计、制造提供理论依据。

生产工艺创新，在金属管内、外壁采用自主研发的专用刀具进行刻切加工，使其肋面成为一个曲面与平面的结合体，即“三维”肋化技术，这既是一种新型加工技术，又是强化换热的技术，实现了换热工质从二元流动向三元流动的转变，换热能力、抗积灰能力更强。相较光管、 H型鳍片管、螺旋肋片管，三维内外肋片管在管内、外同时强化换热，使换热器更加高效和紧凑，是一种换热性能优异的高效传热元件。 设计创新，设计三维内外肋片管式GGH系统取代现有脱硫回转式GGH换热器系统，利用脱硫入口高温原烟气直接加热湿式电除尘器出口低温净烟气，将脱硫入口烟温降至85℃以下并将净烟气从47℃升高到80℃以上经烟囱排放，以满足机组超低排放的要求。 三维内外肋片管强化换热技术，对燃煤发电厂应用甚广，不仅适用于回转式GGH、MGGH的改造，同时也可用于空预器、光管换热器、低温省煤器等，基于三维肋片管换热效率高、抗积灰、耐磨损的特性，可广泛应用于各类管式换热器中。 该项目实施后，达到了节能减排的双重效益，比原回转式GGH污染物年排放量降低5%，电耗节省85%。

吸收式热泵从汽轮机低压紅进汽导管上抽汽并从凝汽器的排汽损失中回收热量，这与传统的汽水换热器供热方式不同。汽轮机、凝汽器和吸收式热泵三者之间的耦合，改变了原已优化的热力系统参数。需要根据供热参数，将吸收式热泵作为电厂热力系统的有机组成部分，重新考虑其对冷端系统的影响。吸收式热泵供热系统中凝汽器的工作特性将同时影响汽轮机发电和热泵供热两个方面。若维持汽轮机的主蒸汽参数和中压缸排汽参数不变，发电功率只与供热抽汽量和背压有关：供热抽汽量由热泵热负荷和热泵的性能系数决定，汽轮机背压与凝汽器的入口水温度有关。因此在确定的供热负荷和电负荷条件下，最基本的变量就是凝汽器的入口水温度：凝汽器入口水温度升高，背压升高，发电功率有减小的趋势；同时热泵的C0P增大，消耗的蒸汽量减少，进入低压缸的蒸汽量增加，汽轮机发电功率又有增大的趋势。反之，汽轮机功率变化趋势相反。因此，在一定的热电负荷范围内，就可能存在一个最佳的入口水温度、机组真空和供热抽气量，使得供热机组煤耗率最低，从而获得较高的经济收益。由于供热系统的各个模型并不是孤立的，各个设备相互耦合，因此找到热泵低温余热利用系统的优化运行措施对进一步提高供热电厂整体经济性就显得必要而又紧迫。

本成果通过在管式MGGH烟气加热器热媒水管路前串联一台管壳式水水换热器，通过该水水换热器，耦台汽机低压回热系统，通过对回热系统中的凝结水加热来降低热媒水温度，进而降低烟气温度。在满足烟图排烟温度要求的前提下，将烟气多余部分热量进行梯级回收，回收的热量用于加热汽机低加侧凝结水，从而减少汽机排挤抽汽做功，节约汽机热耗，从而提高整个机组的发电效率。 MGGH换热利用的基础上，最大限度地回收了热量根本上解决了夏季高温工况下，采用管式MGGH的超低排放机组烟气余热如何最大限度地进行梯级回收利用的难题，解决了低低温电除尘系统夏季高温工况下的除尘效率下降以及热媒水及烟温控制调节失灵的难题；消除了热媒水系统及换热管存在的重大安全隐患；增强了管式MGGH的系统调节能力，提高了管式MGGH全工况的效率及超低排放机组的运行可靠性 专利等情况：已授权实用新型1项，另申报1项发明专利（实质审查）。

近日，高通量换热器管外池式沸腾试验顺利完成，至此换热管强化换热项目完成全部试验，试验结果符合预期。

系统主要包括烟气换热器模块、给水模块和发电模块， 其中发电模块包括控制系统，便于船上安装布置和系统调试； 烟气传递热量给烟气换热器中的水，换热器中的水吸收热量 后进入ORC机组中的蒸发器并将热量传递给有机工质，有机 工质在ORC系统内循环发电做功。在系统设计时，可根据实 际应用场景进行集成化、撬装化设计，从而使整个发电系统 更为紧凑，能量回收密度更高。

火电行业现有环保设备及技术路线具有以下问题：1、除雾器受除尘机理制约，现有技术对微细颗粒物的脱除效果不理想，且除雾器内部易结垢阻塞，影响长期使用效果。2、湿式电除尘除尘效率高，但是造价高、耗电量大、需要定期维护和保养，运行成本极高；需要大量碱性水，造成二次水污染，增大了废水处理量。3、湿法脱硫要消耗大量水资源，蒸发的水蒸气又会带走烟气中的部分余热，遇冷后会出现“白烟现象。4、单纯使用MGGH系统消除“白烟”现象，在烟气余热不足时需要耗费大量蒸汽。因此追切需要一种既具有更好的节能减排效果，又能够节约水资源的新型节能环保设备，以及相应的工艺系统。 同现有环保技术相比，烟气冷凝式节能、节水、减排装置及系统能够回收烟气中的水分，对烟气中的多种污染物都具有减排效果，除尘效果好于单纯使用烟道除雾器，能够在节能的同时达到湿式电除尘的环保效果。由于减少了烟气中的水蒸气合量，因此同MGGH系统相比，烟气冷凝式节能、节水、减排技术所需的热量会大量减少，能够起到很好的节能效果。该技术同时具备节能、节水、减排效果，目前其他环保技术都无法同时达到这些效果。我院青年创新基金于2015年对相变式冷凝换热器进行立项。目前已完成全部工作，各项指标都已达到预期效果，相关发明专利已提交申请。我院具有完全自主知识产权的烟气冷凝式节能、节水、减排技术利于今后在全行业进行推广。