天然气锅炉烟气冷凝热回收利用技术工程应用方案探讨

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基于燃气锅炉的烟气冷凝余热深度回收技术方案与节能潜力分析

基于燃气锅炉的烟气冷凝余热深度回收技术方案与节能潜力分析

基于燃气锅炉的烟气冷凝余热深度回收技术方案与节能潜力分析随着全球环境污染的日益加剧,我国政府及民间各主体开始采取多种手段用以改善周边环境。

文章针对大型燃气锅炉的烟气冷凝余热深度回收技术和节能潜力进行了分析并给出了烟气冷凝余热深度回收的技术方案。

文章首先对我国当前能源利用情况以及冷凝式燃气锅炉的分类及形式进行了综述,其次对冷凝式燃气锅炉的工作原理和特点进行了技术性分析;最后以我国北方某既有大型燃气锅炉改造为例,对不同燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术方案进行了总结。

最终研究结果表明:对于该大型燃气锅炉而言,当排烟温度由175℃下降至45℃左右时,该大型燃气锅炉能够有效实现最高14%的节能效率;对于单台锅炉(70MW)而言,当排烟温度下降至45℃左右时,能够有效回收烟气冷凝水75~155t/d,除水率最高可达65%,能够有效降低烟气排放量10%以上。

关键词:烟气冷凝;余热深度回收;燃气锅炉;节能潜力引言随着全球自然环境的持续恶化,我国政府相继出台了一系列措施用以改善我国各地区的自然环境。

自2015年开始,我国陆续开展了针对大型工业煤炉、民用燃煤取暖设备等的“煤改气”计划"。

随着该计划的实施,近年来我国的大气环境质量得到了显著改善。

然而,在“煤改气”的过程中也相继出现了一些问题,其中最为显著同时也是对百姓生活、企业经营影响最大的问题,在于我国天然气的储量问题。

截至2017年底,我国已探明的天然气储量为5.50万亿m',约占全球总探明储量的2.80%。

出量少、价格高、对外依存度高已经成为我国通过“煤改气”改善自然环境计划中的最大难题。

1概述1.1我国的天然气消费现今世界上以煤炭作为主要能源的国家已经不多了,我国就是其中一个,在我国煤炭消费远高于世界平均水平,占总能源消费量的75%左右。

煤炭是工业革命之后开始被广泛使用的,它是远古植物遗骸埋在地下经历了复杂的反应产生的碳化化石矿物,在我国煤炭的价格相对于石油和天然气来说比较便宜,而且存储量大,被广泛应用于人们的生产和生活中。

分析燃气锅炉烟气冷凝水余热深度回收及利用技术

分析燃气锅炉烟气冷凝水余热深度回收及利用技术

183PRACTICE区域治理作者简介:娄伟军,生于1974年,大专,毕业于浙江省电力职业技术学院,工程师,研究方向为电力工程技术。

分析燃气锅炉烟气冷凝水余热深度回收及利用技术中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 娄伟军摘要:燃气锅炉排烟温度高会造成热能的浪费,目前通过简单的节能装置可以降低排烟温度至80℃左右,还存在较大的潜热浪费。

本文结合某供热厂的实际烟气冷凝水余热深度回收技术应用,对余热回收情况进行分析,通过深度回收技术可以达到较好的节能效果。

关键词:燃气锅炉;余热深度回收中图分类号:TK229.8文献标识码:A文章编号:2096-4595(2020)38-0183-0001一、燃气锅炉烟气冷凝水余热深度回收设备为了控制燃气锅炉的排烟温度能降低至露点温度以下,常使用的余热回收设备有直接接触式换热器和间壁式换热器。

(一)直接接触式换热器直接接触式换热器通过冷媒和热媒直接接触,实现热量和物质的传递。

冷媒常采取冷却水、热媒即为烟气。

在冷媒和热媒接触过程中,热量从烟气传递到水中,烟气发生冷凝,冷却水温度升高,达到回收热量的目的。

此方法传热系数高,没有热阻,同时烟气中的杂质颗粒等在冷却水冲洗的作用下会被带入冷却水中,在很大程度上能对烟气进行净化,但此换热方法得到的冷却水呈现酸性,不能直接被回收利用,需要进行二次处理。

在投资和管理上相对比较复杂。

(二)间壁式换热器间壁式换热器是冷媒和热媒不直接接触,两者需要通过管壁完成热量的传输。

间壁式换热器的类型较多,常用的类型主要有热管式换热器、板式换热器和板翅式换热器。

1.热管式换热器热管式换热器可以简单分为两大部分:吸热段和放热段。

热管内的换热介质在热管的吸热段吸收热媒(烟气)热量,自身发生汽化,沿着热管内部移动至放热段,将自身的热量传输给冷媒(冷却水),自身发生冷凝,冷凝后的换热介质沿着热管的吸收芯回流至吸热段,如此反复,源源不断地将热量从热媒传输到冷媒中。

燃气锅炉烟气深度利用的工程应用分析

燃气锅炉烟气深度利用的工程应用分析

燃气锅炉烟气深度利用的工程应用分析摘要:燃气锅炉供暖时,大型燃气锅炉的排烟温度一般高于100℃。

采用常规的烟气冷却器余热回收方式,也可以回收少量余热(烟气温度降至60℃左右),大部分热量以蒸汽蒸发潜热的形式排放到环境中,产生烟囱白烟效应,对环境造成热污染。

采用吸收式热泵,可进一步将烟气温度降至30℃以下。

利用烟气冷凝余热回收技术,可将烟气温度降至露点以下,获得烟气中蒸汽冷凝热和烟气中蒸汽冷凝热,烟气冷凝液可吸收烟气中的SO2、NOX、微尘等污染物,净化烟气,,燃气锅炉烟气余热深度回收具有巨大的节能、节水、减排潜力,意义重大。

大规模“碳气”为直接燃烧吸收式热泵在烟气余热深度回收领域的应用提供了广阔的平台。

关键词:燃气锅炉烟气;深度利用工程;应用引言在“碳达峰”“碳中和”战略的引领下,低碳转型已成为各行各业不可逆的大势,供热领域也不例外。

近年来,随着“煤改气”政策的实施,我国燃气锅炉的占有率越来越高,锅炉煤改气工程实施后,对节能、污染物减排、温室气体减排方面效果明显。

但与此同时,也带来一些问题,例如天然气使用量巨大,成本较高,燃烧产生大量二氧化碳,如何高效利用燃气、减少二氧化碳排放是急需解决的问题。

燃气锅炉运行会产生大量的烟气,而烟气当中有大量可回收的余热,因此深度回收燃气锅炉烟气余热是提高能源利用效率的有效途径,同时可以减少烟气中水汽、二氧化碳的排放。

西安某大型区域集中供热站烟气利用改造工程采用超低氮微压相变锅炉与燃气热泵一体机,使用水冷预混燃烧技术,构建了新型烟气余热回收与烟气消白系统。

本文研究其燃气锅炉烟气深度利用的应用效果,并进行技术分析。

1烟气余热回收利用的方式烟余热利用供暖系统回水、生活用水供暖、地板热水低温供暖、热泵热水供暖、供水供暖、空气预热、热风利用等多种功能。

余热回收功能多种多样,但回收形式可分为两种。

一个是直接使用板式烟雾热交换器。

其次,采用板式烟气换热器和吸收式热泵组合系统,主要是燃气锅炉烟气、燃气分布式能源系统发电机余热和直接燃烧装置与吸收式热泵装置相匹配,充分发挥吸收式热泵装置提供低温水的优势,提高天然气综合利用率。

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究摘要近些年来,随着经济社会的快速发展,国家对环境保护、节约资源、能源综合利用等提出了较高的要求。

在北京市集中供热系统中,燃气锅炉得到了广泛的应用,而燃气锅炉所排放的烟气具有较高的温度,可以采取有效措施来降低烟气排放温度,并实现对烟气余热的有效回收,其不仅可以使燃气锅炉的供热效率得到有效提升,而且还可以达到比较理想的节能效果。

本文将会以北京市某热源厂为例来对冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术进行探究。

关键词冷凝燃气锅炉;烟气余热;回收利用如今,随着燃气锅炉在供热行业中的广泛应用,与燃煤锅炉相比具有热效率更高、污染更小等特点。

在锅炉中天然气燃烧过程中,将会有大概92%左右能量转化为热量、7%左右为排烟热损失、1%左右表面散热损失掉。

因此,做好烟气余热回收利用工作就显得尤为重要。

通常情况下,很大一部分烟气中的余热存在于水蒸气中,在回收显热、降低烟气温度的同时,会有效回收烟气中的水蒸气潜热,从而实现烟气全热的正回收。

烟气余热回收利用主要是以天然气为驱动源,借助回收型热泵机组,就能够使锅炉排烟从80℃降至30℃,从而使大量的水蒸气冷凝潜热被回收,这样既可以达到节省燃气锅炉燃气耗量的目的,而且还可以降低PM2.5雾霾形成物的排放,达到节能减排的双重效果。

1 冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术1.1 利用换热器烟气余热回收技术在烟气余热回收利用技术中,换热器是比较常用的设备,对其进行科学、合理的选择尤为关键,根据换热方式的差异,可以将烟气余热回收利用方式划分为直接接触式换热型、间接接触式换热型[1]。

(1)直接接触式换热器。

直接接触式换热通常是以直接接触的方式来实现两种介质相互传热传质的过程。

通常情况可以根据接触结构的不同划分为折流盘型、多孔板鼓泡型和填料型如图1所示。

因为我国供热供回水温度相对比较高,导致直接接触式换热型换热器在烟气余热回收利用过程中并未得到广泛的应用。

(2)间接接触式换热器。

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析摘要:随着经济发展迅速,人们对能源的需求越来越大。

工业锅炉排烟温度较高,可达160 - 240℃,烟气中含大量热态水蒸气,携带热量可占排烟温度的的55%-75%,使得锅炉热量损失严重,余热回收技术的出现,不仅能够减少有害气体排放量,而且很大程度上缓解了能源供需矛盾。

关键词:燃气;锅炉烟气;余热回收一、烟气余热回收工作原理燃气主要成分是CH4,因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸气,当烟气温度降至55℃左右时,烟气中水蒸气随之冷凝,同时释放大量的汽化潜热。

水蒸气总体潜热量约为燃气低位热值的11%,因此降低排烟温度,使烟气中水蒸气冷凝,可以提高天燃气利用效率。

国内目前采用设置有烟气冷凝器、燃气吸收式热泵回收烟气余热两种类型,都可以降低排烟温度,提高燃气利用效率,节省锅炉房燃气用量。

随着烟气中水蒸气的冷凝,能够降低排入大气中的水蒸气,冷凝水经过处理后可以回收利用,同时减少氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳的排放。

二、改造的基本条件及方案本论文主要以地窝堡燃气锅炉房改造工程为例,说明改造方案。

(一)基本条件1、冷源问题若采用间壁式烟气余热回收方案,冷源所必备条件如下:锅炉房周围必须要有二级冷源,有条件设置空气预热器的情况下,要求冷源的温度≤40℃(换热器传热端差按5℃考虑)且流量充足。

无条件设置空气预热器的情况下,要求冷源的温度≤35℃(换热器传热端差按5℃考虑)且流量充足。

根据业主提供资料,锅炉房周围没有合适的冷源,因此本项目无法采取间壁式烟气余热回收方案;主要考虑热泵烟气余热回收方案。

2、改造锅炉数量及容量的确定根据锅炉实际运行情况,最终确定本期拟改造的锅炉台数及容量确定为:4台29MW(40t/h)燃气热水锅炉。

3、排烟温度锅炉的排烟温度主要影响锅炉的负荷率,负荷率越高锅炉排烟温度越高,根据运行资料,现状空气预热器后的排烟温度在80℃~110℃。

4、改造空间地窝堡燃气热水锅炉房是“煤改气”项目中的新建热源之一,锅炉房布置紧凑。

燃气锅炉烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术研究

燃气锅炉烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术研究

燃气锅炉烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术研究一、引言燃气锅炉是目前工业和民用领域广泛使用的一种热能转换设备。

在燃烧过程中,燃气锅炉产生的烟气中含有大量的热能,传统锅炉只能利用一部分烟气中的热能,而将另一部分烟气中的热能排放到大气中,造成能源浪费和环境污染。

为了提高燃气锅炉的能量利用效率和环保性能,烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术应运而生。

二、燃气锅炉烟气冷凝余热回收技术燃气锅炉烟气冷凝余热回收技术包括两个主要过程:烟气冷却和冷凝。

烟气冷却通过增加锅炉的换热面积和调整烟气进出温度差,将烟气的温度降低到冷凝点以下。

冷凝过程中,烟气中的水蒸气在冷凝器中与冷却介质接触,迅速转化为液态水,释放出大量的潜热。

冷凝后的液态水可以回收利用,而在冷凝过程中释放的热能可以用于供暖和生产过程中。

三、燃气锅炉低氮排放技术燃气锅炉的燃烧过程中会产生一定量的氮氧化物(NOx),这种气体对环境具有很高的污染性。

因此,降低燃气锅炉的氮氧化物排放是一个重要的问题。

低氮排放技术主要包括燃烧优化、SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction, 选择性非贵金属催化还原)和SCR(Selective Catalytic Reduction, 选择性催化还原)等方法。

燃气锅炉的燃烧优化主要是在燃烧控制系统中进行调整,通过优化燃烧过程中的空气燃料比、进气预热温度等参数,降低锅炉的燃烧温度和氮氧化物的生成量。

SNCR和SCR技术则主要是通过在燃烧过程中添加还原剂,将氮氧化物转化为无害物质。

SNCR是在燃烧过程中添加氨水或尿素等还原剂,通过与氮氧化物发生化学反应,将其还原为氨气和水。

SCR则是利用催化剂,将氨气与NOx反应生成氮和水。

四、烟气冷凝余热回收与低氮排放协同处理技术烟气冷凝余热回收与低氮排放技术可以进行协同处理,相互促进,进一步提高燃气锅炉的能量利用效率和环保性能。

首先,在烟气冷凝过程中,烟气中的水蒸气被冷凝为液态水,提供给低氮排放过程中的SNCR或SCR反应所需的还原剂。

燃气锅炉烟气余热冷凝回收研究与应用的开题报告

燃气锅炉烟气余热冷凝回收研究与应用的开题报告

燃气锅炉烟气余热冷凝回收研究与应用的开题报告一、选题背景随着环境保护意识的不断提高和能源资源需求的不断增加,燃气锅炉烟气余热的回收利用越来越受到人们的关注。

目前,我国的燃气锅炉烟气余热利用率普遍很低,大量的热量被浪费掉,不仅造成能源的浪费,还可能对环境造成污染。

因此,研究燃气锅炉烟气余热的回收利用对于提高能源利用效率和保护环境具有重要意义。

现将对燃气锅炉烟气余热冷凝回收的研究和应用进行探讨。

二、研究意义燃气锅炉烟气余热回收利用,有助于提高能源利用效率、减少能源消耗和环境污染。

现代科技的创新,越来越强调节能降耗的理念,在燃气锅炉的生产应用中,提高热能转化效率将直接减少能源的消耗,提高生产效益的同时还可以降低对环境的污染。

三、研究内容1.燃气锅炉余热的回收利用技术介绍;2.余热冷凝技术及其原理;3.回收利用技术对能源利用效率的影响分析;4.余热冷凝设备的设计与制作;5.余热回收设备的试验和测试;6.应用案例分析;7.问题探讨和解决方案。

四、研究方法和步骤1.文献研究,查阅相关资料和文献;2.现场调查,了解燃气锅炉生产过程以及余热回收利用情况;3.实地观察,进行实验和测试;4.数据统计,对实验和测试数据进行统计和分析;5.撰写论文,总结并发表研究成果。

五、研究预期成果本研究将对燃气锅炉烟气余热的回收利用进行深入的研究,探索余热冷凝回收技术的应用效果及其对能源利用效率的影响。

通过对现有燃气锅炉生产过程中余热利用现状的调研与分析,提出合理的设计和制作余热冷凝设备的方案,以及对余热回收利用的案例分析,为类似项目的设计和实施提供参考。

六、论文结构安排第一章绪论1.1 研究背景及意义1.2 研究目的和内容1.3 研究方法和步骤1.4 论文结构第二章国内外燃气锅炉余热回收利用技术综述2.1 国内外燃气锅炉余热回收利用技术的研究现状2.2 燃气锅炉余热回收技术的分类和特点2.3 燃气锅炉冷凝余热回收技术及其优缺点第三章燃气锅炉余热冷凝回收技术及原理3.1 燃气锅炉余热冷凝回收技术的概述3.2 燃气锅炉余热冷凝回收技术的原理3.3 实现燃气锅炉冷凝余热回收的设备及其操作要点第四章燃气锅炉余热回收应用效果的分析4.1 燃气锅炉生产过程中余热回收的应用效果分析4.2 燃气锅炉冷凝余热回收对能源利用效率的影响分析4.3 余热利用过程中需要注意的问题和解决方案第五章实验和测试5.1 实验和测试的目的5.2 实验和测试的设备和方法5.3 实验和测试数据的分析第六章应用案例分析6.1 某燃气锅炉企业实施余热冷凝回收技术案例分析及效果评估 6.2 国外典型燃气锅炉企业余热回收技术应用案例分析第七章论文总结与展望7.1 研究成果总结7.2 研究成果存在的不足和问题7.3 展望今后的研究方向和重点参考文献。

燃气锅炉烟气余热回收技术方案

燃气锅炉烟气余热回收技术方案
8
低温端5~10℃温差
板式冷凝换热
9
气液冷凝换热原理:
冷凝式气液板壳采用不对称结 构、强制换热流程通道的板壳 式换热器,换热器两侧流体通 道截面积相差近10倍。其中大 截面积通道用于通过体积流量 大的气体,来降低气体的压力 损失。小截面积通道用于通过 体积流量小的液体,来确保液 体换热所需的流速。
5
50℃ 40℃
6
三、 中大型烟气全热回收系统
“同为中大型燃气锅炉烟气全热深度回收系统”使锅 炉热效率提高15~17%以上。系统利用吸收式热泵和 冷凝式换热原理,将10t以上燃气锅炉或燃气热电厂的 烟气排放温度降低至30℃以下,回收利用燃气锅炉烟 气中的显热和潜热。同时,消除烟气中的粉尘及冒“白 烟”现象。
1
天然气燃烧热平衡图
节能空间
结论:可回收≥15%的热量,热效率提高≥ 17%
2
锅炉理论效率与排烟温度的关系
露点温度
结论:1、烟气温度降至60℃时,锅炉热效率可提高3~6%; 2、烟气温度再降至30℃以下时,热效率再提高8~10%。
3
二、小型烟气全热回收系统
同为小型燃气锅炉烟气全热回收节能产品,系 统热效率提高15~17%以上。该系统采用气液换热 冷凝器和热泵余热回收专利技术,将烟气温度降到 25℃以下,回收燃气锅炉烟气中的显热和潜热,用 于供暖、供应卫生热水或其它工艺生产应用,实现了 烟气全热(显热和潜热)的回收利用。
燃气锅炉 烟气余热回收技术方案
湖南同为节能科技有限公司
HuNan TOWNS Energy Technology CO.,LTD
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一、燃气锅炉烟气节能分析
近年来,中大型燃气热水锅炉和天然气热电厂在集中供 暖地区作为供热热源得到大量的应用,同时小型燃气锅炉在人 民的生产生活中已经得到大量应用。

燃气锅炉烟气余热回收系统的运用探讨

燃气锅炉烟气余热回收系统的运用探讨

燃气锅炉烟气余热回收系统的运用探讨摘要:我国各种资源储备相对丰富,但是我国人口基数大,因此资源的人均占有量较低,因此,基于可持续发展考虑,构建资源节约友好型社会极为重要。

供热系统作为人们生产、生活当中的基础设施,其运行效益也越发的受到社会各界的高度关注。

尤其是在锅炉燃烧过程中,大量高温烟气的排放不但造成了严重资源浪费,同时也会造成较大的环境污染。

如果可以实现对燃气锅炉烟气余热的高效回收,对于节约能源,降低环境污染有着十分重要的现实意义。

基于此,文章对燃气锅炉烟气余热回收系统及其技术应用进行了深入分析、探讨,希望能够为提高燃气锅炉烟气余热回收效率提供有效参考。

关键词:燃气锅炉;烟气余热回收;热泵;换热器燃气锅炉是“煤改气”技术应用过程中的重要设备,对于提高对天然气的利用效率有着至关重要作用。

然而,至今为止,燃气锅炉供热系统运行过程中对于天然气燃烧利用效率,仍然较低,尤其是锅炉燃烧排放的高温烟气,使得燃烧热能大量损失,造成了严重的资源浪费。

因此,应用燃气锅炉烟气余热回收系统,加强对烟气余热的回收利用对于构建能源集约型社会有着重要现实意义。

一、燃气锅炉烟气余热深度回收系统原理甲烷是天然气的主要成分,在锅炉燃烧中会产生大量的热能供生产生活使用,同时也会生成大量的气态水。

当温度降低到55℃以下气态水发生冷凝而释放大量潜热。

因此,对这些烟气进行回收,提质升温,有着较为显著的热能回收效益。

而燃气锅炉烟气余热回收系统的应用原理主要是借助锅炉燃烧后,采用间接式换热器来对锅炉尾气余热进行交换回收,采用吸收式热泵技术对经过交换后温度较低的尾气余热进行回收,随后我们可以将其用于加热供热管回水。

经过回收后的锅炉尾气温度降低,直至水蒸气凝结,这一过程能够大幅提升系统热效率。

烟气产生的主要原理是,锅炉供热管网回水先是进入热泵机系统进行预热,然后经过锅炉加热到额定温度之后向外供热,产生的烟气在增压风机的侧动力作用下进入安全旁路的烟气管路系统当中,再通过防腐烟囱排放。

燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析方案

燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析方案

燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析1、概述燃气锅炉作为主要的采暖设备,燃烧产生的烟气温度通常很高,这些烟气含有大量的显热和潜热,如果不经处理直接排放到大气中会造成能量浪费。

排烟温度越高,排烟热损失越大,一般排烟温度升高15~20 ℃,就会使排烟热损失增加1%,如果能将这部分热量回收利用起来,不仅节约能源,而且提高了锅炉热效率。

目前,烟气余热回收技术主要有两种:热泵式烟气余热回收技术和换热器式烟气余热回收技术。

热泵式烟气余热回收技术前期投资成本高,所需安装空间较大;换热器式烟气余热回收技术一般仅在锅炉尾部烟囱上加装烟气余热回收装置,但受被加热介质温度等方面的限制,处理后的低温烟气温度仍然较高,大部分水蒸气汽化潜热未被回收利用,造成能源浪费和环境污染。

由于天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的体积分数较高,烟气可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占份额相当大,若将烟气冷却到露点温度以下,并深度回收利用天然气燃烧时产生的水蒸气凝结时放出的大量潜热,可进一步提升燃气锅炉热效率。

2、冷凝热回收计算锅炉烟气显热的回收量主要体现在锅炉排烟的温降幅度,而潜热回收量主要体现在烟气中水蒸气的凝结量,即当排烟温度低于露点温度,有水蒸气凝结时,烟气的放热量应用烟气的焓差表示。

不同地区燃气成分不同,不同锅炉燃烧工况不同,所以燃烧产物即烟气的成分和状态各不相同,特别是烟气中水蒸气含量各异,使得烟气热回收潜力存在差异。

选取过量空气系数α=1.1,相应露点温度为 58.15℃的工况进行相关参数的计算。

根据供热系统实际运行工况,相对于锅炉本体排烟温度(一级余热回收装置进口烟温)为 110 ℃时,不同排烟温度下显热回收量、潜热回收量、水蒸气冷凝率以及锅炉热效率增量的计算结果。

由计算结果可知,排烟温度越低,水蒸气冷凝率越高,潜热和显热回收量也相应越高。

当排烟温度低于 60 ℃(接近烟气露点温度)时,回收总热量及锅炉热效率的变化值迅速增大,这主要是由于排烟温度低于露点温度,烟气中水蒸气的汽化潜热得以回收;当排烟温度继续降至40℃时,水蒸气冷凝率65% ,每燃烧 1 m3 天然气所回收的显热为 1 090 kJ,潜热为2650 kJ,锅炉热效率可提高10.17% 。

探讨燃气锅炉烟气冷凝水回收利用

探讨燃气锅炉烟气冷凝水回收利用

探讨燃气锅炉烟气冷凝水回收利用1 概述资源节约和环境保护是我国的基本国策,节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。

近年来,随着社会的日益发展与进步,国家对资源节约、环境保护、能源的综合利用等方面的要求逐步提高。

在供热行业,燃气锅炉相对于燃煤锅炉具有污染更小、热效率更高等优势,因此在北京,燃气锅炉基本已经替代燃煤锅炉作为供热的主要热源存在。

天然气在锅炉中燃烧过程中,约92%左右能量转化为热量、1%左右表面散热损失掉,其余7%左右为排烟热损失。

因此深度回收烟气的余热,是现在燃气锅炉清洁节能改造的重中之重。

烟气中的余热有很大一部分存在于水蒸气潜热之中,在降低烟气温度、回收显热的同时,将烟气中的水蒸气潜热回收才能做到真正的烟气全热回收。

燃气锅炉高温烟气的水蒸气处于未饱和的状态,因而必须通过降温使水蒸气冷凝析出。

深度余热利用是指以天然气作为驱动源,采用回收型热泵机组,将锅炉排烟从80℃降至30℃,回收烟气中大量的水蒸气冷凝潜热,加热热网回水,从而节省燃气锅炉的燃气耗量,达到节能减排的双重效果,并大幅消减PM2.5雾霾形成物的排放。

天然气主要成分为烷类、氮气及二氧化碳,因此燃气锅炉在烟气降温过程中,烟气冷凝水的pH为酸性。

经过几个热源厂的调研,大部分运行方只把冷凝水收集,简单处理后直接排入市政污水系统,造成水资源的严重浪费。

本文以北京市某热源厂实际运行情况为例,通过对燃气锅炉的烟气进行分析,烟气在经过深度余热利用机组后,温度从76.5℃降至30℃时,伴随烟气中的水蒸气大量冷凝析出。

通过对烟气冷凝水的化学分析,采用加碱、除铁等方式深度水处理后,作为燃气热水锅炉的热网补水。

在回收烟气余热的同时,回收利用大量冷凝水,不仅提高了锅炉的供热效率,还减少了热源厂的自来水耗量,节约了运行成本,具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

2 烟气冷凝水水质分析以北京某热源厂为例,场内安装3台116MW燃气热水锅炉,额定设计压力为P=2.45MPa,热网运行供回水温度为130℃/70℃。

燃气锅炉烟气余热利用与凝结水回收探讨

燃气锅炉烟气余热利用与凝结水回收探讨

燃气锅炉烟气余热利用与凝结水回收探讨发布时间:2021-11-18T06:49:39.295Z 来源:《新型城镇化》2021年21期作者:侯敏[导读] 不仅使燃气锅炉热效率得到了极大的提升,同时还能进行节能减排,实现锅炉房运行的安全经济。

中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司辽宁沈阳 110043摘要:燃气锅炉被广泛的应用于工业生产中,但是由于燃气价格的高昂,燃烧后产生的烟气余热就有了大量的回收价值。

因此积极开展锅炉的节能改造,能够降低锅炉运行的能耗,同时也可以对排放烟气中的污染物实现回收,对绿色生态的建设起到积极推进作用。

关键词:燃气锅炉、烟气、余热利用、凝结水、回收引言:在所有锅炉燃料中,天然气是其中十分高效优质的一种,因此大量的使用于集中供热中,并且许多地区已经实现了清洁能源供热。

针对燃气锅炉烟气中相关组分,进行精确的计算与分析,并与其相关装置中存在的问题相结合,来提出适宜的技术思路,合理的进行烟气利用与凝结水回收。

如此一来,不仅使燃气锅炉热效率得到了极大的提升,同时还能进行节能减排,实现锅炉房运行的安全经济。

1燃气锅炉烟气余热利用1.1相变换热器相变换热器由借鉴常规的间壁式换热器,引入相变介质进行换热的理念创新而成,其核心是借助相变潜热实现换热。

相变换热器技术的关键在于介质在相变过程中吸热放热而温度始终保持不变的特点,实现了换热器的整体壁面温度保持一致。

相变换热器的主要结构包括:蒸发吸热区、凝结放热区、上升管、下降管、汽水分离装置等。

在蒸发吸热区内部,介质为液态水,通过吸收烟气的热量,蒸发变成汽水混合物,随后靠着浮力的作用上升至汽水分离装置,经过分离后,汽态介质继续上升至凝结放热区,在凝结放热区内凝结放热,加热外部的水。

随后凝结后的水下降至汽水分离装置。

介质在换热器内靠不同相态下的密度差,形成了自然的上下循环输运。

在不断的蒸发凝结过程中往复循环,实现了把热能从高温烟气传向低端冷源的高效传输。

燃气锅炉烟气余热深度回收利用探讨

燃气锅炉烟气余热深度回收利用探讨

燃气锅炉烟气余热深度回收利用探讨刘文婷中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司,新疆乌鲁木齐 830002摘要:节能是工业生产的优先发展方向之一,随着国家低碳发展战略的确定,在工业领域大力倡导节能减排成为大势所趋。

本文重点就燃气锅炉烟气余热的深度回收利用作了一些简要探讨。

关键词:燃气锅炉;烟气余热回收利用中图分类号:TK229.8;TK115文献标识码:A文章编号:1671-5810(2015)21-0114-021 引言高污染、高能耗、高排放已成为影响能源化工企业生死存亡的重要发展因素。

在国家大力倡导绿色经济,低碳经济模式的前提下,对能源化工企业而言,降低能耗、降低生产成本,减少浪费,向技术要效益,向精益管理要效益成为企业生存发展的唯一也是最重要的发展方向。

以热电厂锅炉应用为例,其热损失的诸多因素中,排烟损失占全部热损失的70~80%,排烟温度高是锅炉热损失的最主要指标之一,如果每降低排烟温度10℃,则可提高锅炉热效率1%。

热效率的提高不仅可有效降低生产成本,还可降低碳排放,提高能源的利用率,对电厂的可持续发展具有重要意义。

本文将主要针对燃气锅炉烟气余热的深度利用作一些探讨。

2 燃气锅炉排烟利用现状目前工业锅炉是我国主要的热能动力设备,随着我国经济快速发展,能源消耗日益增加,城市大气质量日益恶化的问题越发突出。

在热能动力方面能耗高、污染高的主要原因之一就是锅炉的烟气排放,锅炉排烟问题一方面在于烟气污染物的直接污染,另一方面就是过高的排烟温度。

目前热电厂燃气锅炉的排烟温度普遍在150℃左右。

排烟温度相对较高,锅炉热损失大。

而汽轮机系统由于外供汽和系统自身损耗,除盐水补充水量较大,温度较低,需要蒸汽加热,造成自用汽偏高。

近十年来,由于能源紧张,随着节能工作进一步开展。

各种新型,节能先进锅炉日趋完善。

采用先进的燃烧装置强化了燃烧,降低了不完全燃烧量。

然而,降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。

燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术探索

燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术探索

燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术探索发布时间:2021-11-03T07:06:35.596Z 来源:《基层建设》2021年第21期作者:刘清涛张大练[导读] 摘要:燃气锅炉的余热回收技术,一直是行业持续拓展的重要内容。

河南省锅炉压力容器安全检测研究院漯河分院河南省漯河市 462000摘要:燃气锅炉的余热回收技术,一直是行业持续拓展的重要内容。

本文以燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术为主要研究对象,针对燃气锅炉烟气冷凝系统进行多角度、多层次、多维度的分析和论述,结合笔者多年从事燃气锅炉领域的科研经验,提出一系列燃气锅炉烟气冷凝余热回收技术的理论探索和内容分析,助力从事相关领域的科研人员,给予力所能及帮助和支持。

仅供参考。

关键词:燃气锅炉;冷凝设备;热量回收引言:随着我国能源需求的进一步扩大和增加,能源回收问题成为现代社会关注的焦点和议题。

一方面,燃气锅炉作为当前能源消耗的重要产业,对应的损失热量较高,造成大量燃气资源的浪费,不仅会影响我国燃气产业的发展,还会进一步加剧大气温室效应等一系列现象,另一方面,燃气锅炉余热回收技术,存在较大的发展空间,亟待开展相关内容的研究和应用,实现我国能源产业的持续性发展。

一、燃气锅炉烟气冷凝余热回收技术的意义燃气锅炉烟气冷凝余热回收技术,是基于当前燃气锅炉燃气利用效率不足产生的热量回收基础。

一方面,受制于我国当前能源发展格局以及能源储备环境等一系列因素的影响,亟待解决我国能源结构单一等实质问题,另一方面,能源产业发展离不开能源的综合利用,特别是对余热资源的有效回收,能够最大程度提升能源的综合利用效率。

以燃气锅炉烟气为例,存在较大的余热能源,传统的应用模式中,未能对相关资源加以利用,导致燃气锅炉能源利用效率不足等问题产生。

因此,开展燃气资源的综合利用工作,成为燃气锅炉产业持续发展的重要内容。

随着我国城市资源利用需求的进一步增加,针对燃气锅炉产业的发展,需要进一步提升对于余热资源回收技术的研发和创新,特别是在实践过程中,进一步将150摄氏度到250摄氏度的烟气热能进行有效回收,实现能源利用效率的提升和改善,以二次利用的模式实现燃气热能的充分利用,促进锅炉热效率指标的进一步增加,为我国能源产业的持续性发展,贡献力量。

燃气锅炉烟气余热回收技术探析

燃气锅炉烟气余热回收技术探析

燃气锅炉烟气余热回收技术探析摘要:燃气锅炉烟气余热回收利用对于锅炉原材料的使用率具有大幅度的提升,并且在经济方面还可以达到减少浪费、节约开支和材料投入的目的,帮助企业实现利益最大化,在环保方面,也避免了烟气直接排放的空气中所造成的污染,保障了空气的质量,因此,燃气锅炉烟气余热回收技术对我们的日常生产和生活极具研究意义,大力开展对燃气锅炉烟气余热回收技术的研讨将有助于我们的综合发展。

关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收技术1 烟气余热回收利用原理吸收式热泵烟气余热回收利用原理是在燃气锅炉之后设置烟气换热器,利用燃气锅炉尾部低温烟气的余热进行深度换热(即进一步降低常规燃气锅炉的排烟温度),通过中间介质,置换出烟气的低温余热,同时,采用吸收式热泵技术吸收中间介质的热量,提高燃气的利用效率。

经深度余热回收利用后,烟气中的水分凝结,减少了雾霾的形成。

因此,烟气余热回收对于节能、环保、提高系统的综合利用效率都有重要意义。

2当前燃气锅炉烟气余热回收技术分析2.1 利用蒸发器回收余热技术所谓的燃气锅炉烟气余热回收技术,在早期就是指把燃气锅炉中的燃气,进行再次过滤,获得里面的热能,对这些热能加以利用,达到节约资源,减少浪费的目的。

在温度比较低的时候由于烟气的温差都比较小,所以工作人员在这个时候需要不断的对排烟温度进行降温处理,以保证受热面的温度正常。

但由于早期的烟气余热回收工具的回收能力的有限,所以导致当烟气的温度超过了设备的露点温度的时候,也就是达到了零下160℃时,烟气的回收率被大幅度的降低,这也就导致了有很多烟气余热并没有被我们回收利用到,造成了很大的浪费。

但现在,随着科技技术的不断进步,燃气锅炉烟气余热回收技术经过不断的改良,产生了蒸发器回收余热技术,这种新技术比较传统的烟气余热回收技术,更加的容易操作、更加的稳定,而且还能够有效的提升烟气余热回收利用的效率,减少烟气中热能的损失。

蒸发器烟气余热回收技术可以在水蒸气之中对烟气进行分解,保障烟气中的热量得到更好的分解和释放。

燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收适用技术分析

燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收适用技术分析

170YAN JIUJIAN SHE燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收适用技术分析Ran qi gong nuan guo lu yan qi ling ning re hui shou shi yong ji shu fen xi刘祝君当前燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收的方式主要有两种类型,文中笔者主要阐述了在现实使用过程中对其产生影响的有关要素,并依据我国北方某地区的燃气供暖锅炉运行状况及参数调研数据展开分析。

随后,对尾部对比了几种单独设置烟道的余热回收技术进行了比对,以该地区所使用的二级换热合并水源热泵技术所开展的燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收的应用进行了适用技术分析,研究了燃气供暖锅炉中余热回收、提升供热效率的技术手段。

天然气作为一种能源物质,其中含有较少的硫、氮有害物,燃烧后所生成的二氧化碳气体也比很多化石燃料都要低很多,污染排放较少以及供热效率较高等优势。

随着国内清洁能源的广泛使用,很多城市及地区都逐渐将煤炭燃料替换成了天然气。

一般情况下,燃气锅炉的烟气温度是非常高的,其温度最高可达250℃,而进行烟气余热回收是对烟气进行降温且实现节能减排的关键手段之一。

而对于烟气余热的回收方式主要有显热及潜热两种,若把烟气的温度降到露点温度以下,再通过冷凝回收的方式对烟气的潜热进行回收,可以显著提高锅炉的运行热效率,有着极大的使用价值。

而实现烟气冷凝热回收的方式及技术有很多种,可按照供暖体系的特点进行应用,进而在最大程度上发挥其效用。

一、烟气冷凝热回收方式从当前的应用现状来看,燃气供暖锅炉烟气冷凝热回收的主要途径有两种:第一,采用冷凝式锅炉;第二,采用传统的燃气锅炉与烟气冷凝热回收设备联合使用。

冷凝式燃气锅炉其特点主要有结构紧密,方便安装系统安装,并且在所设计的工作环境中有着极高的运行效率。

然而在进行整体规划及制造过后,冷凝热回收装置的相关部件及介质参数都是相对确定的,适合用于在具体使用过程中水温等参数是处于恒定状态的情况下,如果相关参数的波动超出了设计范围,那么换热元件对烟气潜热的回收会出现远离设计范围,从而导致冷凝式燃气锅炉无法到达设计的需要。

天然气烟气余热回收技术分析及应用

天然气烟气余热回收技术分析及应用

天然气烟气余热回收技术分析及应用摘要:我国对于天然气的应用较为广泛,很多地区都会使用天然气燃烧而提供热量。

在天然气燃烧之后会产生一定的能源,在燃烧之后的排烟过程中也会产生热量。

对此,本文对天然气烟气余热的回收技术进行了探讨。

对天然气燃烧后的余热回收路线进行了简要的分析,发现在现阶段的余热回收过程中会使得大量热能浪费,无法再次转化为热量帮助人们的生产活动进行。

后又对余热回收的技术应用情况进行分析,发现不同的余热回收技术都有一定的缺点,希望在后续的研究过程中,可以加大余热的利用率,提升天然气燃烧的经济效能。

关键词:天然气;烟气余热回收;技术分析及应用引言:我国人口基数较大,在“煤改气”供热方式的提出之后,天然气的供需矛盾逐渐上升。

现阶段,我国天然气的人均储量不高,在天然气的燃烧供热过程中更要注意天然气的有效利用。

在冬季,进行天然气供热过程中,经常会出现天然气供应不足的情况,影响我国居民的日常生活。

基于实际现状对天然气的应用、深度回收开展了一系列探究,开展了余热回收的技术创新,在不断的探究应用过程中,希望可以提升余热的回收率,以此提升天然气的经济效能,并缓解现阶段天然气的供需矛盾。

一、烟气余热技术分析(一)常规回收技术路线我国现阶段最常见的余热回收路线就是热网回水以及冷空气。

但是在此回收路线中会发现,排烟与热网回水的换热过程中在烟气中存在的潜热没有得到最佳的利用,因为省煤器中的换热过程中,排烟的温度一般都会比热网回水的温度要高,使得省煤器更容易被腐蚀[1],不利于烟气余热的有效利用。

利用空气预热器进行烟气余热的回收中,我们可以发现预热器两侧的比热容难以匹配,因为空气的比热容和烟气进入冷凝状态的比热容不相同,空气的比热容要小于烟气在冷凝状态的比热容,并且在进行回收过程中,排烟侧的烟气温度很难降低。

后续的余热回收过程中,将省煤器与空气预热器一同使用,整体的结果相较于单个使用,回收的余热有小幅度的提升,但是也无法对烟气余热进行更大化的利用。

燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究

燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究

燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究摘要:随着经济的不断发展,人们对能源的需求越来越大.能源作为人们生活工业发展的基础,需要给予充分的重视,目前来说能源紧缺的问题越来越严重,供需矛盾突出,余热回收节能降耗是能源回收的主要手段和方式.传统锅炉具有较高的排烟温度,致使一些热能无端浪费,不利于环境保护及企业经济效益的提高.尤其在当今提倡节能环保的社会背景下,加强燃气锅炉烟气余热回收的研究具有重要的现实意义。

关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收利用;技术一、烟气余热回收的工作原理及回收原则1.1烟气余热回收的工作原理导热率高热管是一种导热元件,该热管内部进行传热的方式关键为通过工作液体的气液相变,该热管的热阻较小,有较高的导热能力,有很好的经济性,可以较为容易的使冷、热流体进行完全逆流换热,以此来获取较为理想的对数温差,并且沿测阻力较小,大概为20到30帕,该系统较为简单,有很明显的节能效果。

现在烟气余热回收装置所能传导热量的温度大概为30到1000摄氏度。

该种烟气余热回收装置和传统的装置相比较更加的安全,所适用的范围也愈加的广阔,同时超导热管的形状获得了较大的进步,更为的灵活。

1.2烟气余热回收的工作原则将增加现有设备的运行效率作为关键,尽可能的降低能量的损失。

因为有些热设备能够排出很多高温烟气,在此种状况下应该增强对余热的有效利用,一般情况下会对本设备及本系统实行优先利用,所采取的方法主要包括提早加热物体和投入预热助燃空气等方法。

针对那些余热回收不能被本设备及本系统所利用的状况可采用利用回收产出热水或蒸汽的方法,通过这种方法来产生动力。

余热所包括的种类有很多,以此进行回收的时候应该注意依照余热的特征以及排出的状况和数量、介质温度等实行合理的可行性研究,以此来依照余热的特征实现最大可能的回收,合理的对余热能够用到的设备种类及规模进行选择,一定要严格的遵照有关标准实行处理,防止由于高压高热等因素所导致的危险问题。

天然气锅炉烟气余热深度回收凝结换热方法简析

天然气锅炉烟气余热深度回收凝结换热方法简析

天然气锅炉烟气余热深度回收凝结换热方法简析摘要:我国在能源应用整个领域当中,煤消耗量始终排在首位,对生态环境所造成破坏比较严重。

为解决这一问题,绿色清洁的天然气能源在我国得以广泛应用开来。

但天然气锅炉运行期间,排烟温度往往过高,需要依托相应换热技术,对烟气当中余热实施深度回收。

鉴于此,本文主要探讨天然气锅炉内部烟气余热的深度回收凝结换热法,旨在为业内相关人士提供一定的指导或是参考。

关键词:锅炉;天然气;烟气余热;凝结;深度回收;换热方法前言:天然气锅炉当中烟气余热整个换热过程,对换热技术提出较高要求,为能够深度回收处理天然气锅炉当中烟气余热,则就需积极探索更具经济有效性的一种技术方法或手段。

因而,对天然气锅炉内部烟气余热的深度回收凝结换热法开展综合分析,有着一定的现实意义和价值。

1、天然气锅炉内部烟气余热的深度回收凝结换热基本原理天然气锅炉当中烟气余热实施回收过程,选用翅片管换热器,采取措施对烟气余热实施处理及回收,减小排烟温度,提升锅炉总体热效率,翅片管换热器有较好的传热性能,结构紧凑,且换热面积相对较大,易于维护,应用得相对广泛。

天然气内部成分当中无硫化物,所以,天然气充分燃烧过后的产物以水蒸气、NOx、CO2为主,烟气温度比烟气的露点温度低条件下,烟气内部水蒸气被冷凝,小水滴形成,会直接附着于壁面上,时间持续增加,该壁面部位小水滴则会越积越多,致使液膜形成,整个过程当中,烟气内部NOx、CO2等气体与附着于管壁上面水,会有化学反应产生,对于管壁及肋片会产生腐蚀作用的液体形成后,腐蚀着管壁及肋片[1]。

为了防止出现低温腐蚀现象,需要定期对于管壁好肋片实施检查。

换热器逐渐升温过后的这些冷却水,会被送入至省煤装置当中被持续加热,换热装置当中所排出凝结水则被统一送到储水箱当中,储水箱当中凝结水逐渐达到限定容量,对凝结水pH值实施检测,pH值范围如果为3~4,就应当实施药剂处理,完成处理工作之后,凝结水可当成是冷却水被送入到换热装置,实现循环使用。

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天然气锅炉烟气冷凝热回收利用技术工
程应用方案探讨
摘要:在烟气排放到大气之前,通过烟气冷凝器或换热器降低烟气温度。


这个过程中,烟气中的水蒸气开始冷凝。

冷凝器或换热器中的冷却介质(通常是
循环水或其他工质)吸收从烟气中释放出的热量,提高介质的温度。

冷凝过程产
生的水蒸气在冷凝器中凝结成水,被回收和收集起来。

在烟气冷凝热回收过程中,也可以对烟气进行进一步的净化处理,以达到减少污染物排放的目的。

通过烟气
冷凝热回收技术,可以实现对天然气锅炉的热能捕捉和回收利用,从而提高锅炉
的热效率,降低燃料消耗和运行成本。

此外,该技术还能减少烟气排放对环境的
影响,降低温室气体排放量,有利于节能减排和环保。

因此,烟气冷凝热回收利
用技术在工业和民用领域中得到广泛应用。

关键词:天然气;锅炉;烟气冷凝热回收;供热系统节能
1天然气锅炉特点与热回收率的影响因素
1.1锅炉的类型
蒸汽锅炉和热水锅炉在工作原理和水流量方面存在一些差异。

蒸汽锅炉中的
水在加热过程中会转变成蒸汽,并且同时进行显热交换和潜热交换。

而热水锅炉
中的水只进行显热交换,没有潜热交换的过程。

因此,在相同的供热量条件下,
蒸汽锅炉的水流量要比热水锅炉小得多。

当烟气热回收装置用于热水锅炉和蒸汽
锅炉系统时,可选择的水流量范围会有所不同。

例如对于700kW的蒸汽锅炉,补
水量约为1t/h,而对于热水锅炉,补水量可达到40t/h。

这是因为蒸汽锅炉中的
水流量相对较小,而热水锅炉中的水流量较大。

水流量的不同会导致热回收装置
的传热温差和水侧表面传热系数的差异。

虽然水侧表面传热系数对换热器传热系
数的影响比烟气侧较小,但在如此大范围内的水流量变化中,水侧表面传热系数
的变化对换热器的影响不能忽略。

当水流量较大时,水的温升较小,这有利于增
大装置的传热温差,增强传热效果。

传热温差的变化对传热的影响比水侧表面传
热系数的变化更大。

需要注意的是,对于独立循环的水系统,还需要综合考虑水
泵的能耗,以达到系统的综合节能效果。

蒸汽锅炉与热水锅炉相比,不仅水流量
较小,而且常常以频繁的间歇运行方式工作。

例如,空调系统中使用的蒸汽加湿
锅炉。

因此,在设计热回收装置的内部水循环模式时,需要考虑水的循环,以避
免干烧或过热的问题。

工业用蒸汽锅炉的排烟温度通常较高,具有较大的节能潜力。

然而,由于锅炉系统和辅助设备的特殊要求,通常对水温有着最高限制。

1.2锅炉烟气的温降与放热量
当天然气燃烧时,产生的水蒸气含量取决于天然气成分及混合用空气含湿量,最高可达28%的体积分数。

燃烧的化学方程式为CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 + 热量,这意味着每燃烧1m3的天然气,可产生2m3的水蒸气。

烟气中的水蒸气含量
与潜热的关系,在一般情况下,汽化潜热约为天然气的低热值的11%。

这意味着
当燃气燃烧每产生100kW的显热时,同时也产生11kW的潜热。

这部分潜热无论
是否被利用,总是存在的。

冷凝热回收装置可以将排烟温度降低到烟气露点温度
以下,这样可以回收利用烟气的显热,并回收天然气燃烧产生的水蒸气凝结时释
放的大量潜热。

锅炉的排烟温降反映了回收显热的多少,而烟气中的水蒸气含量
和烟气凝结液量则反映了回收潜热的多少。

不同地区的天然气成分不同,不同锅
炉的燃烧工况也不同,因此烟气的成分和状态也会有所不同,尤其是水蒸气含量
的不同,从而使得烟气的热回收潜力不同。

烟气的比焓与烟气温降和水蒸气凝结
量有关。

在烟气凝结过程中,水蒸气分压降低,对应的饱和温度降低,单位质量
水蒸气凝结时放出的汽化潜热增大,烟气质量流量随之减少,且汽化潜热的增大
速率比烟气质量流量的减少速率快,导致水蒸气的潜热量增大。

根据文献的研究
结果,烟气潜热放热量可达到烟气总放热量的1/2到2/3。

因此,对于成分相同
的饱和状态的烟气,其烟气温降的大小将影响放出的热量的多少。

而对于烟气温
降相同但温降范围不同的情况,回收的热量也可能会有显著的差异。

1.3进入烟气热回收装置的水的温度与水量
在烟气热回收装置中,烟气与水之间的传热效果受到多个因素的影响,其中
主要包括传热温差、传热系数、传热量和热回收效率。

首先,进水温度的降低有
利于增大传热温差。

传热温差是指烟气的温度与进水温度之间的差值。

较低的进水温度可以使传热温差增大,从而增加传热效果。

其次,增大水量可以减小水的温升,并降低水的平均温度。

水的温升是指进入热回收装置后水的温度上升的幅度。

更大的水量可以使水的温升变小,同时降低水的平均温度,这有利于增大传热温差。

此外,水流量的大小还会影响热回收装置内水侧的流态,进而影响传热规律。

较大的水流量可以增强水侧的扰动,提高水侧的表面传热系数,从而增加传热效果。

这意味着更大的水流量可以增大热回收装置的传热系数、回收的热量和烟气余热的回收效率。

通过降低进入热回收装置的水的温度或增大水流量,可以提高烟气余热的回收率。

当然,在优化烟气热回收装置的操作中仍需要考虑到系统可利用的余压以及其他系统方面的影响,同时保证水侧流动阻力的合理范围内。

1.4流动阻力与系统可利用的余压
烟气和水侧的流动阻力是热回收装置设计和应用中的重要考虑因素。

在热回收装置中,烟气和水的流速越大,传热系数越大,这意味着更高效的热传递。

然而,较大的烟气和水侧流速也会导致烟气和水的阻力增加。

在设计和应用热回收装置时,需要平衡烟气和水侧的流动阻力。

首先,烟气侧的阻力应该被控制在系统可利用的余压范围内。

余压是指烟气在流经热回收装置时的静压差。

如果烟气侧的阻力过大,将会增加系统的动力消耗和能耗,降低系统的效率。

因此,在设计烟气通道时,需要考虑烟气的阻力特性,并确保烟气的流速和阻力在可接受的范围内。

另一方面,水侧的阻力也需要考虑。

水的阻力与水的流速成正比,因此较大的水流速会增加系统的水泵功耗。

在设计和选择水泵时,需要权衡流速和阻力之间的关系,以确保水侧阻力在可控范围内,不会过大地增加系统的能耗。

2烟气冷凝热回收装置工程应用方案
2.1冷凝热回收装置直接加热供热系统回水方案
在锅炉尾部增加烟气冷凝热回收装置,通过利用烟气余热直接预热锅炉系统的回水,从而实现能量的回收和节能效果。

这种方法的设计和应用相对简单,并且相对较低的成本使其成为一种受欢迎的节能方案。

烟气冷凝热回收装置的原理
是,烟气中含有大量的热能,在传统锅炉排烟中直接排放。

通过在锅炉尾部安装冷凝器,将烟气中的水蒸气冷凝成液体形式,释放出更多的热能。

这个热能可以被回收和利用,用于预热锅炉系统的回水,从而降低燃料消耗并提高供热效率。

然而,这种方案的节能率实际上受到供热质和流量的调节以及温度变化的影响。

供热质是指供热系统所需的热能量,在不同时间和需求下可能会有变化。

调节供热质或改变流量会影响烟气冷凝热回收装置的工作条件和转换效率,进而影响整体的节能效果。

此外,温度的变化也会对节能率产生影响。

在不同的外部温度或需求情况下,系统的热负荷和供热效果会有所不同。

3结论
根据所选热回收装置和实际工程特点设计应用方案,并根据锅炉和供热系统特点优化运行调节方案,才能经济有效地发挥烟气冷凝热回收利用装置的节能作用,最大可能挖掘天然气热能动力设备的节能潜力。

本文研究结果可供正确设计选用烟气冷凝热回收利用装置、进行天然气供热锅炉系统节能设计和改造及供热系统运行调节参考。

参考文献:
[1]江怀友,赵文智,张东晓,等.世界天然气资源及勘探现状研究[J].天然气工业,2008(7):12-16
[2]李慧君,王树众,张斌,等.冷凝式燃气锅炉烟气余热回收可行性经济分析[J].工业锅炉,2003(2):1-4。

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