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简单介绍一下天然气锅炉冷凝器

作者: ‖ 时间:2017-2-5 ‖ 来源: ‖ 点击:1981

天然气锅炉的冷凝回收装置发源于欧洲。荷兰、英国、德国、法国、奥地利等国家于上世纪70年代,开发家用冷凝式锅炉,到80年代末期90年代初期,冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外,更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家,燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上,此外在烟气中的CO2和NOX等有害成份也大大降低,这对环保来说是非常有利的。在欧美等国,由于政府鼓励使用冷凝锅炉,所以需求量不断增加,至2004年,冷凝锅炉的使用率瑞士60%,荷兰50%,德国20%,奥地利(20%),英国(15%)。   冷凝式换热器是一种低温热交换器,传热面积大,并使用了价格昂贵的耐腐蚀的不锈钢材料,虽然价格较高,但这只是一次性投资,其投资回收期一般不超过两年,节约的燃料费很快就将投资回收。   

因为每1NM3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽,具有可观的汽化潜热,大约为3700KJ,占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时,水蒸汽不能冷凝放出热量,随烟气排放,热量被浪费。同时,高温烟气也带走大量显热,一起形成较大的排烟损失。   

烟气冷凝余热回收装置,可以利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低,靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热,实现热能回收,提高锅炉热效率。   

以天然气为燃料的锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%,燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%,远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算,尽管名义上热效率较高,但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右,实际能源利用率并不高。为了充分利用能源,降低排烟温度,回收烟气的物理热能,当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时,烟气中的水蒸汽将被冷凝,释放潜热,10%的高低位发热量差就能被有效利用。   

传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。而烟气冷凝余热回收装置,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。

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