有传热计算的高手吗？关于换热面积计算的一个大问题！

       用水作为媒介，降温烟气。用传热温压法计算换热面积，在计算过程中，一共有4个参数：烟气入口温度，烟气出口温度，水进口温度，水出口温度。
       这4个变量中，烟气入口温度和烟气出口温度是给定的，把烟气从200℃降温到140℃。
       水进口温度和水出口温度是未知的，通常是假定水进口温度值，根据换热量算出水出口温度值。这种假定方法有个很大的问题！就是换热面积对进口水温高度敏感，进口水温变化个10℃，可以引起传热温压的接近20%的变化，进而导致换热面积的大幅度变化。实际计算过程中，进口水温在100℃~160℃范围内选取，不同的选取值可以导致最终换热面积相差3倍！
       请问各位高手，这种情况怎么去解决？一定要假定一个进口水温，才能算出出口水温吗？能不能通过其他方法推算出进口水温值，而不是靠假定？

进口水温是甲方提供的设计条件，可以考虑在最苛刻条件下满足换热要求；我怀疑你换热器计算有问题，虽然我没有证据！

进口温度160℃的水可以把烟气冷到140℃么？建议你再确认一下冷却水进口的温度范围。

期待高手指点一二啊。

我理解是水温是别的系统确定的，不是靠烟气换热系统确定的。
楼主这里的水是循环的吧，是通过其它系统的生产要求要求确定你的进出口水温。

wyfwiseman 发表于 2019-5-6 08:09
我理解是水温是别的系统确定的，不是靠烟气换热系统确定的。
楼主这里的水是循环的吧，是通过其它系统的生 ...

水是循环的，烟气冷却器有管程走水，壳程走烟气，水被加热后进入下段工序放热后再循环回来。现在关键问题是水有两个未知数：高温端温度和低温端温度，两个未知数无法根据热平衡全部计算出来

大致的流程图，现在关键就是水温无法确定，根据热平衡计算有两个未知数（高温工质温度和低温工质温度），必须先假定一个才能计算另一个，但是换热面积又和工质温度相关，如果靠假定来计算的话误差很大

Angel_WDNX 发表于 2019-5-5 09:19
进口水温是甲方提供的设计条件，可以考虑在最苛刻条件下满足换热要求；我怀疑你换热器计算有问题，虽然我没 ...

看该贴7楼

乌音格 发表于 2019-5-5 09:35
进口温度160℃的水可以把烟气冷到140℃么？建议你再确认一下冷却水进口的温度范围。

看该贴7楼

同行啊，MGGH    我之前也跟你一样的疑问

lycorishy 发表于 2019-5-13 15:37
大致的流程图，现在关键就是水温无法确定，根据热平衡计算有两个未知数（高温工质温度和低温工质温度），必 ...

楼主画的这个简单流程图就是个典型的MGGH（管束式GGH）在烟气脱硫中的应用，GGH在实际使用过程中暴露的问题太多了，所以现在MGGH开始有些市场了。


这里给楼主一个简单的思路，其实都是最基础的换热器方面的一些工程设计简单参数，详细的东西最好直接询问MGGH的制造商。

1.首先应该明确一个概念，即烟气冷却段热负荷Qc=烟气再热段热负荷Qh

2.按MGGH的工作流程示意图，楼主要明确温度参数在这里有六个，烟气有四个，三个为独立变量（一般烟气出口温度不是独立变量，其余三个可作为独立变量），而热水只有两个，冷却段的热水进口温度即为再热段热水出口温度，也就是楼主说的低温工质温度t2，冷却段的热水出口温度即为再热段热水进口温度，也就是楼主说的高温工质温度t1

工质温度你只能指定一个，不能指定两个，即热水温度只有一个独立变量，这点非常重要。

比如你的冷却段，你指定了烟气降温要从170到120，温降50℃，那么在给定的烟气流量和热水循环量、热水进口温度t2的情况下，你的热水出口温度t1就定死了，因为根据热量衡算，烟气放热=热水吸热，同样的道理也适合于再热段。

无论是冷却器还是加热器，对于单段换热器，从纯逆流换热角度出发，都应该维持高温端温差≈低温端温差，对换热器而言，冷热端温差不宜过大，在GGH领域，一般这个值不要超过10℃。

对冷却段，烟气进口温度T1－热水出口温度t1≈烟气出口温度T2－热水进口温度t2

对再热段，热水进口温度t1－烟气出口温度T3≈热水出口温度t2－烟气进口温度T4

3.看实例，依据上述原则，一个550MW的燃煤电厂的MGGH参数如下：

供货商报给业主的设计参数如下，可以看到，在考虑了设备管道热损失及换热器效率的情况下，工质温度在冷却器与再热器略微有3℃左右的差距。一般的工程设计，MGGH需引入蒸汽管道以补偿热损失（比如北方冬季热损失严重）

其实说白了这是个数学问题，求解方程组，这个方程组有很多变量，这个方程组的解并不唯一，你需要根据工程经验加以假设并最终确定方案，所谓设计也就是如此。。。
MGGH目前大量用于烟气湿法脱硫中的“消白”，其实是件劳民伤财的事情。。。。。

至于楼主关心的换热面积巨大的问题，从表中很容易看出，如果你的t2取116℃，那么对冷却段而言，你的冷端温差只有区区4℃，而实例中取100℃，相应温差就是20℃，人家的面积就只有你的1/5，商务报价下来，你这换热器就吓死人了，这些换热器都是上万平米的大家伙，你的换热面积比人家多N倍，还怎么玩？？小心咯。。。

arpcd 发表于 2019-5-16 19:37
楼主画的这个简单流程图就是个典型的MGGH（管束式GGH）在烟气脱硫中的应用，GGH在实际使用过程中暴露的问 ...

您好，请问这个T4温度48℃是怎么来的啊，T4应该是烟气喷淋后的温度，我平时接触的温度计算下来一般都是60多度

arpcd 发表于 2019-5-16 19:37
楼主画的这个简单流程图就是个典型的MGGH（管束式GGH）在烟气脱硫中的应用，GGH在实际使用过程中暴露的问 ...

多谢高手指点，但是还有一个问题想请问：你提到的”给定的烟气流量和热水循环量、热水进口温度t2的情况下，你的热水出口温度t1就定死了“，现在问题是热水进口温度t2并没有给定，而是系统本身运行所决定的，这个问题怎么处理呢？

arpcd 发表于 2019-5-16 19:37
楼主画的这个简单流程图就是个典型的MGGH（管束式GGH）在烟气脱硫中的应用，GGH在实际使用过程中暴露的问 ...

工质两个温度t1和t2，必须要给定一个才能算另一个吧，现在关键就是t1或t2怎么给定，是可以计算出来的吗？还是现场经验去估？还是需要做仿真模拟或者实验模拟?
并且我相信这个给定的t1或者t2一定不是随意给的，是系统运行后的实际值（事实上我自己也现场开停过很多次mggh，每次重新开mggh，t1和t2都是和上一次一样的数），是由物理数学规律决定的，绝对不是说主观想给多少就是多少。如果是物理数学规律决定的数，那么就是可以计算出来的，那么怎么计算出来的呢？

有高手可以解惑吗，谢谢！