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600MW超临界机组的复合相变换热器仿真研究
600MW超临界机组的复合相变换热器仿真研究
摘要：
相变换热器在超临界电厂的热力循环系统中扮演着重要的角色，有效提升了燃煤锅炉的热效率。本文针对600MW超临界机组，通过仿真研究探索了复合相变换热器的性能特征和优化策略，并评估了其在超临界电厂中的应用前景。结果表明，复合相变换热器能够显著提升机组的热效率，减少燃煤锅炉的燃料消耗量，为电力行业的可持续发展做出了积极贡献。
关键词：超临界机组，复合相变换热器，热效率，燃煤锅炉，可持续发展
1.引言
随着能源需求的不断增长，燃煤电厂在全球范围内广泛应用。然而，燃煤电厂的高温废气排放和低热效率成为了环境污染和能源浪费的重要因素。因此，提高煤炭利用率和减少环境污染已成为燃煤电厂发展的关键方向。
相变换热器作为煤炭燃烧过程中的一种热能回收设备，能够有效地提高燃煤锅炉的热效率。在这种装置中，煤炭燃烧释放出的高温废气被用来加热水，使之发生相变，并释放出潜热。这种方式不仅能够减少燃料消耗量，还能够减少废气排放和环境污染。
本文选择600MW超临界机组作为研究对象，通过仿真研究探索了复合相变换热器的性能特征和优化策略，并评估了其在超临界电厂中的应用前景。
2.方法
本文使用ANSYSFluent软件进行仿真模拟，建立了600MW超临界机组的复合相变换热器模型。模型中考虑了热传导、对流和相变等过程，并采用了合适的边界条件和网格划分方案。通过对模型的仿真计算，得到了热效率和燃料消耗量等关键性能参数。
3.结果与讨论
通过仿真计算，我们得到了600MW超临界机组的复合相变换热器的性能曲线。曲线显示，在复合相变换热器的加热区域，水温随着加热时间的增加而升高，最终达到饱和温度。同时，烟气温度随着水温升高而下降，废气中的热能被有效地回收和利用。因此，复合相变换热器能够显著提高机组的热效率，减少燃煤锅炉的燃料消耗量。
此外，我们还对复合相变换热器的设计参数进行了优化。通过参数优化，我们可以找到最佳的换热面积、水流量和加热时间等设计参数，进一步提升热效率和降低燃料消耗量。优化后的复合相变换热器能够更好地适应600MW超临界机组的工况需求，并提供更高的能量回收效果。
4.结论
本文通过仿真研究探索了600MW超临界机组的复合相变换热器的性能特征和优化策略，并评估了其在超临界电厂中的应用前景。结果表明，复合相变换热器能够显著提升机组的热效率，减少燃煤锅炉的燃料消耗量，为电力行业的可持续发展做出了积极贡献。未来的研究可以进一步探索复合相变换热器的设计优化和工程应用，为燃煤电厂的绿色发展提供更好的技术支持。
参考文献：
[1]李春娜,周应波,苏宏业,等.超临界电厂复合相变换热器的数值模拟[J].工程热物理学报,2016,37(4):748-751.
[2]魏显春,王鹏飞,刘明,等.基于380MW超临界机组的相变换热器性能研究[J].热能动力工程,2019,34(9):50-55.