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在评估有机热载体热传递效率这一关键特性时,我们必须注意,尽管更高的热传递效率通常并不意味着燃料的经济节省(这主要取决于锅炉的设计),但它确实能缩短我们达到工艺能量目标所需的时间。因此,在相同的可交换表面积条件下,如果使用的有机热载体具有更高的热传递效率,我们将能够更快地达到所需的操作温度。
比较不同有机热载体的热传递效率,是通过分析它们的热传递系数来实现的。在特定温度下,可以根据流体的密度、粘度、热导率和比热,以及给定的流量和管道直径,计算出流体的总热传递系数。这些得到的热传递系数可用于评估和比较不同有机热载体的性能。在特定温度下,不同有机热载体的热传递系数可能存在高达25%的差异。考虑到系统中其他组件的热阻,具有较高热传递系数的有机热载体可能允许减小系统设备的大小。
在150°C至260°C的温度范围内,大多数合成有机热载体在热传递效率上显著优于矿物油。然而,当温度超过这一范围直至300°C时,一些矿物热传递流体与高度精炼的石蜡基/环烷基白油之间的效率差距会缩小。
值得注意的是,热传递系数是基于有机热载体出厂时的供应性质计算的。长期使用并经历热降解的有机热载体可能会因为粘度变化和低效流体降解副产品的存在而具有较低的热传递系数。因此,有机热载体的热稳定性对其长期保持高效热传递至关重要
根据TSG G0002-2010的规定,当热功率超过1400 kW时,烟气温度必须控制在170°C以下。对于燃油、燃气工业炉,在额定工况下,热效率的目标值和限定值如下:
对于重油为燃料的工业炉:
当额定蒸发量小于2吨(D<2)或额定热功率小于14兆瓦(Q<14)时,热效率目标值为90%,限定值为86%。
当额定蒸发量大于2吨(D>2)或额定热功率大于14兆瓦(Q>14)时,热效率目标值为92%,限定值为88%。
对于油为燃料的工业炉,热效率的目标值和限定值需根据燃料的具体化学成分确定:
当额定蒸发量小于2吨(D<2)或额定热功率小于14兆瓦(Q<14)时,热效率目标值为92%,限定值为88%。
当额定蒸发量大于2吨(D>2)或额定热功率大于14兆瓦(Q>14)时,热效率目标值为94%,限定值为90%。
对于燃气为燃料的工业炉:
当额定蒸发量小于2吨(D<2)或额定热功率小于14兆瓦(Q<14)时,热效率目标值为92%,限定值为88%。
当额定蒸发量大于2吨(D>2)或额定热功率大于14兆瓦(Q>14)时,热效率目标值为94%,限定值为90%。
这些数据为工业炉的热效率提供了标准和参考,确保了炉子在运行过程中的能源利用效率和环保性能