纤维干燥尾气在热泵机组中的应用研究开题报告

全文总字数：2361字

1. 研究目的与意义

纤维干燥尾气温度虽低，但因其排放量较大，余热资源总量较大，若直接排放环境空气中，热能损失较大。利用热泵将纤维干燥尾气的余热回收，用于生产生活需求，将有效提高纤维干燥系统的能源利用率，且具有显著的经济效益和社会效益。

通过实验与数值模拟，若能深层揭示水蒸气冷凝效应下的纤维粉尘沉积的本质与物理机理，发现影响纤维粉尘沉积的关键因素，获得减少或抑制纤维沉积的具体措施，将大力推动纤维干燥尾气余热回收技术的进展，使得大量的纤维干燥尾气余热能得以顺利回收利用，从而有效提高纤维干燥系统的热能利用率。

2. 国内外研究现状分析

1、尾气利用研究现状

随着科学技术的进步，我国的生产力有了巨大的发展，与此同时，也带来更多的能源利用问题。因而，对尾气余热进行回收利用则是解决能源问题的重要途径之一。薛子旺等针对汽车发电机尾气利用进行分析，目前已有成熟的发电机尾气利用技术，如涡轮增压技术，尾气采暖技术，废气再循环利用技术，尾气空调技术，尾气制动技术。由于汽车尾气具有品位低、能量少、回收比较困难的特点，所以对尾气利用装备的体积、排气压力、耐高温能力等方面有更高的要求。贾敏等提出一种电厂煤干燥尾气的综合利用技术。在煤干燥系统和燃煤发电机组之间增设热量和水回收系统，将干燥尾气携带的热量和水蒸汽转化为热水携带的热量和凝结水，携带大量热量的热水用于预热进入煤干燥系统的载气、进入燃煤锅炉系统的空气和汽轮机凝汽后的凝结水，实现干燥尾气携带的热量向燃煤发电机组的高效传递，达到水回收和降低供电煤耗的目的。

美国大陆炭黑公司对其炭黑厂进行技术改造时，将尾气用作燃料产生蒸气建设热电联产装置，并考虑向周围用户出售蒸气；瑞典的桑斯纤维技术有限公司，是专业的中密度和湿法硬质纤维板生产线的单台设备、零配件生产商。该公司研发出先进的纤维干燥尾气湿清洁系统之外，还研制出蒸汽分离回收系统等世界领先的产品与技术，从而实现绿色环保的清洁生产，实现可持续发展；美国科学家研发的一项新技术可利用尾气发电驱动汽车，从而节省燃油。研究人员将一种特殊的电镀金属装置安装在汽车排气管上，利用尾气与空气间温差导致的热电效应，形成电流，通过电动机驱动汽车。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容

利用学校现现有工业尾气模拟装置模拟产生工业尾气，通过实验或模拟等手段，分析尾气的流场特征，研究尾气中颗粒沉积机理。在此基础上，分析验证颗粒沉积的影响因素、沉积形貌等，获得相应的结论。通过对比不同工况下热泵的工作效率以及尾气的利用效率等，获得比较合理的运行工况。

2、研究计划

4. 研究创新点

1、分析将尾气余热应用于热泵机组的主要工作原理、基本特点；

2、利用模拟软件模拟热泵机组中的流场特征，直观显示各区域的速度、压力、温度等；

3、分析各种工况下，尾气的热利用率、热泵机组的效率等，通过比较，获得较合理的运行工况。