文 献 综 述 一、研究背景及意义 节约能源是转变生产方式的需要，也是整个工业可持续发展的一个长期战略要求。

如何有效提高工业设备的效率，减少燃料消耗，降低装置能耗，减少烟气排放，进行余热回收等二次利用是我们面临的重要而紧迫的任务[1]。

蒸汽发生器是工业中经常用到的设备，广泛应用于各工业部门，正确合理的选择一种蒸汽发生器在锅炉等工业设备中显得尤为重要。

与传统的自然循环蒸汽发生器相比较，直流蒸汽发生器出口产生过热蒸汽，效率相对较高，近年来得到了国内外该领域内的一些专家和学者的密切关注[2]。

但是，第一，在直流蒸汽发生器二次侧两相流流动换热过程中，由于流体与管间的摩擦力、汽液相间摩擦力存在碰撞，会发生能量损失，从而直接导致压力下降，而蒸干处的流场变化、壁温飞升等会促使局部压降发生非线性变化，因此准确预测直流蒸汽发生器内两相流压降对蒸汽发生器的设计与运行非常重要[3]；第二，由于沸腾传热的本质，在水工质从两相流动沸腾发展到单相过热蒸汽流动换热过程中必然发生蒸干传热恶化，传热恶化的发生会导致蒸汽发生器传热效率快速下降，如果不能对其进行有效合理的控制，可能会影响设备的安全运行[4] 。

二、研究内容 该课题是要设计一个100kW的低温发电蒸汽发生器，工业余热回收烟气余热中很多低温余热，没有很好利用，导致工业系统热效率较低，回收这些低温余热也有较好的经济效益，本课题结合国家节能减排的大政方针，沿着科研与生产相结合的原则，进行余热回收发电，而其蒸汽发生器是低温发电的重要设备。

本课题蒸汽发生器工艺参数为：热流体为工业排放废气，废气进口温度为200℃，要求废气出口温度为150℃，生产饱和蒸汽，冷流体为低温发电工质，系统发电功率为100kW。

三、蒸汽发生器的种类 蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。

经过多年来的发展，蒸汽发生器形式变得多样化，结构变得越发复杂，蒸汽发生器按照燃料分类来划分的话，可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等；按照循环方式，可分为自然循环以及直流式等[5]。

立式自然循环蒸汽发生器主要由一回路水室、管板、U型管束、汽水分离器和筒体构成[6]。