燃气锅炉排烟余热分析
燃气锅炉烟气余热回收技术方案
结论:可回收≥15%的热量,热效率提高≥ 17%
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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%。
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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。 该系统适用于5 t/h及以上的燃气热水/蒸汽锅炉。
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低温端5~10℃温差
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。 具有低成本、低阻力、高效率 实现尾气利用的特点。
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系统解决方案
其工作原理为:燃气锅炉的 高温烟气与低温采暖回水或卫生
50℃
热水在换热器中换热降温,回收
烟气显热,然后由引风机导流进 入冷凝器,在冷凝器中与水源热 泵循环水进行进一步换热,回收 烟气潜热。采暖回水或卫生热水 经过高温烟气和热泵加热后,温 度提升,进入原热系统。实现烟
气余热到中温热水的转移,锅炉
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。 这些锅炉的热效率一般小于0.9,其热量损失最大的途径 就是排烟。大量的烟气冷凝热由于采暖回水温度高的原因都未 能得到回收而被白白的排放浪费;并且在冬季排放大量的“白 烟”,影响环境和美观。
余热利用在燃气锅炉中的应用分析
余热利用在燃气锅炉中的应用分析一、余热利用的基本原理余热利用是指在工业生产过程中,将工业排放废气中所含有的高温热能回收利用的技术。
在燃气锅炉中,燃烧燃气会产生大量的热能,而烟气中也会含有大量的热能被排放到大气中,造成了能源的浪费。
而利用余热技术,可以将这部分热能回收利用,从而提高燃气锅炉的能效。
余热利用的基本原理是将工业废气中的高温热能通过换热器等设备回收,用于加热水、蒸汽等介质,从而满足生产过程中的热能需求。
1. 烟气余热回收系统2. 烟气余热锅炉烟气余热锅炉是一种利用燃气锅炉排放的烟气中的余热进行加热的设备。
它通过将燃气锅炉排放的烟气中的热能回收利用,使得烟气中的高温热能可以用于加热水或蒸汽。
这种设备不仅可以提高燃气锅炉的能效,还可以减少环境污染,达到节能减排的目的。
3. 燃气锅炉余热利用在制药、化工等行业的应用1. 节能环保余热利用技术可以将工业废气中含有的高温热能回收利用,从而提高能效,减少能源浪费,达到节能减排的目的。
余热利用也可以减少燃气的消耗,降低生产成本,提高企业的竞争力。
2. 提高能效3. 降低生产成本4. 适用范围广余热利用技术适用范围广,可以广泛应用于燃气锅炉和工业生产中的各个领域。
无论是工业燃气锅炉,还是热水锅炉、蒸汽锅炉,都可以通过余热利用技术提高能效,降低生产成本。
随着能源紧缺问题的日益严重,余热利用技术在燃气锅炉中得到了广泛的推广和应用。
政府对于能源节约和环保的政策的不断加大力度,也为余热利用技术在燃气锅炉中的推广应用提供了有力的政策支持。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,余热利用技术在燃气锅炉中的应用也变得更加成熟和可行。
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:我国电力、纺织、化工、造纸等行业都是能源和煤炭的消耗大户,消耗的热力和电力基本都来自燃煤电厂,燃煤电厂的节能减排降碳压力巨大,成为当前我国节能减排降碳工作的重点。
燃煤锅炉运行过程中,排烟热损失占总损失比例高达60%~80%,排烟温度越高热损失越大。
此外排烟温度的降低对除尘效率、引风机安全运行、湿法脱硫效率等均有正面作用。
进一步降低排烟温度回收烟气余热,是燃煤锅炉节能运行精细化管理的必经方向。
基于此,文章重点就燃气锅炉烟气余热回收技术展开论述。
关键词:燃气锅炉;锅炉烟气;余热回收;引言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。
1常规燃煤锅炉烟气排放现状在燃气锅炉供热中,大型燃气锅炉的排烟温度一般为100℃及以上,即使采用常规烟冷器余热回收方法只能回收少部分显热(烟气温度降至约60℃),大部分热量以水蒸气汽化潜热的形式排至环境中,并产生烟囱“白烟”效应对环境造成热污染。
吸收式热泵的使用能将烟气的温度进一步降低至30℃以下,通过烟气冷凝余热回收利用技术,不仅可以将排烟温度降到露点以下,回收利用排烟显热和排烟中水蒸气凝结潜热,还可将烟气冷凝水资源化再利用,烟气冷凝水还可吸收净化烟气中SO2和NOX及颗粒物等污染物起到净化烟气的效果,并实现烟囱“消白烟”美化环境。
燃气锅炉的烟气余热深度回收利用的节能、节水、减排潜力更大,意义重大。
大规模“煤改气”为吸收式直燃热泵应用于烟气余热深度回收利用领域提供了广泛的平台。
燃煤锅炉的烟气在离开布袋除尘器后,烟气温度一般在120℃以上,经脱硫后排烟温度约50℃。
燃气热水锅炉烟气余热利用研究
燃气热水锅炉烟气余热利用研究针对燃气热水锅炉的排烟余热量较大和烟气视觉污染,本文分析了烟气余热回收和“烟气消白”原理,主要介绍了间壁式换热器和直接接触式换热器两种回收技术,为燃气锅炉烟气余热回收奠定了基础。
标签:燃气热水锅炉;烟气余热;换热器;消白普通燃气锅炉的排烟温度较高,蒸汽锅炉排烟温度约为100~150℃(省煤器后),热水锅炉排烟温度约为80~110℃(省煤器后),造成了能源浪费和环境污染。
烟气中的余热有很大一部分存在于水蒸气潜热之中,因而在降低烟气温度,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。
如果要将水蒸气冷凝,必须将烟气温度降低到对应的露点温度以下。
因此,这要求烟气余热回收装置必须具备较强的热交换能力,将高温烟气降低到足够低的温度,将烟气中的水蒸气尽可能多地凝出,释放尽可能多的潜热。
此部分烟气的低温余热量较大,如何回收低温余热成为节约能源的重要措施。
吴佳蕾等[1]通过对烟气冷凝余热低温技术的研究得出当排烟温度由160℃降至30~50℃时,节能10%~13%;单台锅炉(70 MW)回收烟气冷凝水70~160 t/d,除水率达27%~60%,减少了雾气排放量,减排二氧化碳和氮氧化物10%以上。
大型燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收节能、节水、减排和净化潜力巨大,经济社会效益十分可观。
1 燃气锅炉烟气余热回收烟气冷凝热回收原理是在燃气锅炉之后设置烟气冷凝热换热器,利用锅炉尾部的低温烟气的余热进行低温换热,通过系统中介水,置换出烟气的低温余热,同时,采用天然气燃烧驱动吸收式热泵技术吸收中介水的热量。
燃气锅炉的燃料是天然气,主要成分是CH4,因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸汽,占烟气比例的约16-17%(空气过量系数1.1-1.25),当烟气温度降低时,尾气中的水蒸气饱和湿度也随之降低;当温度降低时,燃气锅炉尾气中的水蒸气随之冷凝出,同时释放大量的汽化潜热,约占消耗燃气低位发热量的10%左右。
燃气锅炉烟气余热回收利用探究
燃气锅炉烟气余热回收利用探究摘要:随着我国现代科学技术不断进步,社会发展中人们更加注重绿色环保及节能减排。
本文笔者通过对燃气锅炉烟气余热回收技术的研究,归纳了现阶段我国燃气锅炉烟气余热回收技术的优势与劣势,并总结出各种回收技术的适用范围。
在我国大部分地区,天然气已经逐渐取代煤,但我国大部分的天然气都来自外来进口,因此天然气使用效率的提升十分重要。
关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收技术天然气作为绿色环保的新清洁能源将取代煤被广泛的应用。
天然气在使用时会产生出很多的烟气余热,回收利用这些余热,不但能减少能源的浪费,还可以减少经济上的损失。
一、烟气特性探究天然气的主要成分是烃,燃气锅炉所排的烟中水蒸气占比较大,通过研究发现,燃气锅炉所排的烟在能够利用的热能里,其中水蒸气的汽化潜热占据了很大的比例。
一般1立方米的天然气在燃烧之后能够释放出1.55千克的水蒸气,能够产出的汽化潜热大概是3700千焦/千克,在天然气低位发热中占比超过百分之十。
传统的天然气锅炉在理论上认为热效率大概为百分之九十五,通过冷凝式换热器能够降低烟气温度,使温度低于露点温度,则能够对烟气里的水蒸气凝结潜热进行回收,将低位发热量当作基准进行集散,则天然气锅炉的热效率能够达到甚至高于百分之一百一。
二、烟气余热回收的工作原理及回收原则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。
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,尽可能地降低能量的损失。
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% 。
余热利用在燃气锅炉中的应用分析
余热利用在燃气锅炉中的应用分析余热利用是指在生产和能源利用过程中,将产生的废热经过合理的处理和利用方式,转换为有用的能源或直接用于其他生产过程。
燃气锅炉是一种常见的工业燃烧设备,用于产生蒸汽或热水。
在燃烧过程中,燃料不完全燃烧会产生大量的余热,如果不加以合理利用和处理,将会造成能源的浪费和环境的污染。
在燃气锅炉中,余热的主要应用分为两个方面:一是直接利用余热产生热水或蒸汽,二是将余热转化为其他形式的能源。
直接利用余热产生热水或蒸汽是燃气锅炉中常见的余热利用方式之一。
燃气锅炉产生的高温烟气经过烟气余热换热器进行烟气余热回收,将烟气中的余热传递给水,从而产生热水或蒸汽。
这种方式可以有效地提高燃气锅炉的热效率,降低能源消耗和碳排放。
产生的热水和蒸汽可以直接用于供暖、生活热水或工业生产等方面,具有很高的经济和社会效益。
将余热转化为其他形式的能源也是燃气锅炉中常见的余热利用方式之一。
利用余热发电可以通过燃气锅炉产生的高温烟气驱动蒸汽轮机或燃气透平发电机组,将余热转化为电能。
这种方式不仅可以提高燃气锅炉的能源利用率,还可以增加电力供应并减少对传统电力的依赖。
还可以利用余热进行余热综合利用。
通过烟气余热换热器和蓄热系统,可以将余热存储起来,用于供暖季节或高峰时段,实现余热的时段性利用。
余热还可以用于燃气锅炉的预热或空气预热,提高燃烧效率和热效率。
在燃气锅炉中合理利用余热可以提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
燃气锅炉余热利用技术的推广和应用是一个综合性的工程,需要在工艺、设备和管理等方面做好相关措施。
政府、企业和科研机构应加大对余热利用技术的研发和推广力度,提高其市场竞争力和可持续发展性。
燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析
燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析发表时间:2018-07-23T17:48:12.747Z 来源:《知识-力量》2018年8月上作者:李言[导读] 燃气锅炉排放出的烟气温度较高,设备温度损失较大,为了提升燃气热能利用率,热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。
(西安市热力总公司,陕西省西安市 710016)摘要:燃气锅炉排放出的烟气温度较高,设备温度损失较大,为了提升燃气热能利用率,热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。
现阶段,可采用的烟气余热回收利用技术有利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术两种,前者的技术装置有间接接触式余热回收换热器、直接接触式余热回收换热器两种,后者的技术装置有电压缩式热泵、吸收式热泵两种。
在实际应用过程中,根据烟气余热回收级数可分为单级余热回收供热型和双级余热回收供热型两种。
关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收利用技术在环保型社会建设过程中,生态环保已成为各个行业发展的战略制高点,如何降低生产过程中污染物的排放量,实现对于生产资源的循环高效利用,是现阶段生产工艺优化的目标。
燃气锅炉是集中供热系统中的关键性设备,一般来说,设备运行时的排烟温度是比较高的,其中蒸汽型燃气锅炉的排烟温度可达200℃至250℃,热水型燃气锅炉的排烟温度可达115℃至180℃,在这一过程中,面临着较大的温度损失[1]。
为了减少燃气锅炉排烟造成的热量损失,热力公司一般会采用常规省煤器及空气预热器等烟气余热回收设备,不过这些设备仅能回收部分热量,燃气锅炉运行时的供热效率只能达到80%至90%,还有10%左右的天然气热值无法回收利用。
针对这一现状,人们加大了对于燃气锅炉烟气余热回收利用技术的研究,并将有效技术推广在工业实践中。
1. 燃气锅炉烟气余热回收利用技术1.1利用换热器回收烟气余热技术换热器是常见的燃气锅炉烟气余热回收利用设备,根据换热方式的不同,这一设备可分为两种类型:①间接接触式余热回收换热器。
余热利用在燃气锅炉中的应用分析
余热利用在燃气锅炉中的应用分析一、余热利用的概念及意义余热利用是指在能源利用过程中,将产生的余热进行有效的收集和利用,以提高能源的利用效率。
燃气锅炉是一种常见的取暖设备,其运行过程中会产生大量的余热,如果这些余热没有得到有效利用,将会造成能源的浪费。
对于燃气锅炉余热的利用具有非常重要的意义,不仅可以提高能源利用效率,还可以减少能源的消耗,减少环境污染。
1. 烟气余热回收技术燃气锅炉在燃烧燃气时会产生大量的烟气,其中所含的余热利用起来效果很好。
通过在烟气管道中设置余热回收装置,可以将烟气中的余热收集起来,用于加热水或蒸汽,从而提高锅炉的热效率。
2. 冷凝余热利用技术在燃气锅炉的烟气中,有一部分热量是以水蒸气形式排出的,这些水蒸气的冷凝热可以被有效地利用。
通过在烟气管道中设置冷凝器,可以将烟气中的水蒸气冷凝为液态水,从而收集热量,实现热能的回收利用。
燃气锅炉在工作过程中会产生大量的热水,这部分热水也可以被有效地利用。
通过设置热水循环装置,可以将热水循环送入其他设备或系统中,用于加热或供暖,实现热能的回收利用。
三、余热利用在燃气锅炉中的作用和意义1. 提高能源利用效率通过余热的有效利用,可以将原本被浪费的热能收集起来重新利用,从而提高燃气锅炉的热效率。
这不仅可以减少能源的消耗,还可以节约能源成本,降低能源的开支。
2. 降低环境污染燃气锅炉在工作过程中会排放大量的烟气和废气,其中所含的余热如果没有得到有效的利用,将会造成环境污染。
而通过余热的有效利用,不仅可以减少能源的消耗,还可以减少对环境的影响,降低环境污染。
3. 减少能源的浪费目前,我国对于余热利用在燃气锅炉中的研究和应用已经取得了一定的成绩,但与发达国家相比还存在一定的差距。
未来,随着能源紧缺问题的日益突出,余热利用在燃气锅炉中的研究和应用将会得到更加重视,将会有更多的新技术和新方法被应用到余热利用中,提高能源利用效率,减少能源的消耗。
燃气锅炉燃烧过程中余热回收利用研究
燃气锅炉燃烧过程中余热回收利用研究摘要:早期的燃气锅炉烟气余热回收装置利用烟气显热余热加热助燃空气或锅炉回水,烟气温度远高于露点温度。
烟气余热回收技术是在早期余热回收技术的基础上,利用高效的冷凝余热回收装置来吸收锅炉排出的高温烟气中的显热和水蒸气凝结所释放的潜热。
烟气余热回收型吸收式热泵机组,利用冷却水将排烟温度降低到接近环境温度,再通过吸收式热泵将冷却水的低温余热回收。
与传统冷凝式余热回收技术相比,该技术的适用范围广,实际热回收效率更高。
关键词:燃气锅炉;燃烧;余热回收利用引言中国能源结构正向清洁低碳方向转型,天然气用能设备迅速发展,提高燃气锅炉热效率日趋迫切,其中,利用锅炉排烟余热是最有效的途径之一。
锅炉排烟是锅炉工作中热损耗中的一个非常重要的损失,因此,可以通加强对烟气余热的回收利用率来提高对锅炉中能量的利用率,进而不断的提升锅炉中燃料的使用率,达到节约资源、提升经济效益的目的。
本文主要就燃气锅炉燃烧过程中余热回收利用进行了分析,对于提升天然气燃烧热值利用率、促进节能减排具有重要的实践意义。
1烟气余热回收利用概述天然气是人们日常生活和工业生产中重要的基础能源,为提高人民生活和促进工业发展作出了重要贡献。
随着人们生活水平的不断提升和城市的快速发展,人们越来越关注天然气燃烧中产生的能源消耗和污染排放问题。
甲烷是天然气的主要成分,燃烧产物中包含有约20%的水蒸气,其中蕴含有大量的热量,通过冷凝方式可以对水蒸气中的余热进行回收。
但就当前的情况而言,国内外很多供热锅炉为了防止排放的烟气对锅炉装置造成腐蚀问题,通常将排烟温度设置得相对较高,达到了200℃以上,远远高于烟气露点温度。
导致水蒸气中蕴含的能量直接排放到室外空气,造成了能源浪费现象,天然气燃烧热值使用率只有80%~90%。
在我国大力倡导节能减排的大环境下,涌现出了很多燃气锅炉燃烧过程余热回收技术,通过余热回收可以使得天然气燃烧热值使用率接近100%。
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:随着经济与科技的发现,党和国家积极推进建设节约型社会的步伐,为了推进中央国家机关节能改造工程项目和新建建筑项目节能技术与产品的应用,节能降耗,国管局曾在全国范围内公开征集先进节能产品与技术,锅炉余热回收技术就属于本次征集的第一批征集范围中的供暖系统节能技术与产品。
关键词:燃气;锅炉烟气;余热回收我国经济发展迅速,但是我国人口众多,人均资源分配少,而能源作为人们生活工业发展的基础,人们对能源的需求却越来越大,我国能源供需矛盾突出。
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。
一、烟气余热回收工作原则有些燃气锅炉设备会排出大量高温烟气,导致大量的热能量损失,为了实现节能减排,一是要提高这些设备的效率,二是将这些余热回收起来再利用,尽量减少能量损失。
一般情况下会提前加热物体和加入预热助燃空气使燃料充分燃烧,使余热能够被本设备和本系统充分利用。
对于本设备和系统无法利用的余热则要借助其他设备进行回收,将回收过程产生的热水或者蒸汽,转变为生产动力。
不同的余热特点、排出情况、排出量、可利用性和介质温度都是不同的,在余热回收过程中,要根据余热具体的性能进行科学的可行性分析,科学地选择余热回收设备类型和规模,在余热回收过程中必须对固态高温、高低温液体、冷凝水进行严格规范的处理,防止高压高热等问题造成的安全隐患,最大限度地进行余热回收再利用。
二、燃气锅炉烟气余热回收利用技术(一)相变换热器相变换热器从理论上而言是能够达到控制低温腐蚀的。
相变则是指热管换热器在温度梯度在很小的范围内,能够根据相变时水量参数进行调节,以达到精准控制壁面温度的目的。
其原理是:上、下管式换热器分别连接在汽水分离装置的两端,下端的蒸发段吸收锅炉尾部的烟气余热后,会使内部介质发生相变,蒸汽上升至管内再进入汽水分离装置后,再上升至上部的冷凝段,这时蒸汽变为液态就能够沿着管壁流入汽水分离装置,不断的循环进行吸热与放热的目的。
燃气锅炉烟气余热深度回收
燃气锅炉烟气余热深度回收摘要:以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。
随着天然气工业的迅速发展,以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。
与燃煤相比,燃烧天然气排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少,减轻了对环境的压力,但燃烧产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中,造成了能量的严重浪费。
而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收,可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。
关键词:燃气锅炉;排烟;余热回收一、烟气的特性分析天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高,分析表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。
每1m3天然气燃烧后可以产生1.55 kg水蒸气,具有可观的汽化潜热,大约为3 700 kJ/Nm3,占天然气的低位发热量的10%以上。
传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右,利用冷凝式换热器只要把烟气温度降到烟气露点温度以下,就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,按低位发热量为基准计算,天然气锅炉热效率可达到和超过110%。
本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析,表1为纯天然气的成分。
通过观察可知,烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。
因为根据道尔顿分压定律,露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比,随着过量空气系数的增加,烟道中水蒸气的相对体积减小,水蒸气的容积份额会有所下降,其露点温度也随之降低。
实际上,虽然各地方天然气中成分含量有所不同,但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分,其他成分影响很小,经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围),并且由于实际燃烧的影响因素较多,也使得计算不可能达到很精确,通常是在理论值附近的一个范围内波动,在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
余热利用在燃气锅炉中的应用分析
余热利用在燃气锅炉中的应用分析一、余热利用在燃气锅炉中的原理燃气锅炉是利用燃气燃烧产生的高温热量来加热水蒸气,从而产生蒸汽,用于工业生产中的加热、蒸汽动力等用途。
在燃气锅炉的运行过程中,会产生大量的余热,如果这部分余热得不到有效利用,将会造成能源的浪费和环境的污染。
余热利用的原理是将燃气锅炉产生的烟气中的高温余热通过余热回收装置进行回收利用,用于加热水或发电。
常用的余热回收装置包括热交换器、余热锅炉和余热发电机组等。
热交换器通过将烟气中的高温余热传导给水或空气,实现能量的转化;余热锅炉则是将烟气中的高温余热直接用于加热水蒸气;余热发电机组则是利用高温余热产生蒸汽驱动发电机发电。
目前,我国工业生产中的燃气锅炉多数仍然存在能源利用效率低、环境污染大的问题。
而余热利用技术的应用,可以有效地解决这些问题。
据统计,我国每年约有大量的燃气锅炉余热得不到有效利用,造成了数以百万计的能源浪费和环境污染。
目前我国燃气锅炉的余热利用率仍然较低,主要原因在于技术设备不足、投资成本较高以及管理水平较低等方面。
需要加大技术研发力度,提高余热利用技术的成熟度和可靠性,降低投资成本,加强人员培训和管理,从而推动余热利用技术在燃气锅炉中的应用。
余热利用技术在燃气锅炉中的应用具有明显的优势。
余热利用可以有效提高燃气锅炉的能源利用效率,降低能源消耗,有利于节能减排。
余热利用还可以减少环境污染,降低燃气锅炉产生的烟气排放对环境的影响。
余热利用可以降低企业的生产成本,提高经济效益。
余热利用技术在燃气锅炉中的应用还可以改善工作环境,减少烟气对员工的危害,提高企业的社会形象和企业形象。
余热利用技术在燃气锅炉中的应用具有广阔的发展前景和重要的社会意义。
未来,余热利用技术在燃气锅炉中的应用将会向着高效、节能、环保的方向不断发展。
需要加大技术研发力度,提高余热利用技术的成熟度和可靠性,降低投资成本。
需要加强对余热利用技术的宣传和推广,提高企业和社会对余热利用技术的认识和重视程度。
关于燃气锅炉烟气余热换热器故障分析与处理探讨
关于燃气锅炉烟气余热换热器故障分析与处理探讨摘要:经济和社会的快速发展,促进了电力行业技术上的不断提升。
进入到新经济时代以后,在电力行业发展中要求采取节能减排的措施。
燃煤锅炉的烟气低温余热换热器开始应用于燃煤电厂,换热器在应用的过程中,容易造成爆管儿和堵塞等问题。
因此,在锅炉进行技术改造的过程中,需要明确换热器磨损的众多原因。
锅炉烟气余热换热器主要是属于热交换的设备,为了解决锅炉烟尘的节能和环保问题,本文以燃气锅炉烟气余热换热器故障分析与处理为研究核心,分析阐述了锅炉烟气余热换热器存在的故障及原因提出了处理方法。
关键词:燃气锅炉;余热换热器;故障;处理前言锅炉烟气余热换热器的主要特征就是在设置中包含了烟道和环绕烟道的水套,在烟道两侧设有连接法兰,水套上设有压力表、安装孔、安全阀、安装孔和排污孔。
主要就是为了解决锅炉烟尘的节能和环保问题。
在具体实施的过程中,采用的是符合实际需要的技术方案。
这项技术是实用新型技术,利用了烟道和环绕水套组成的热交换设备。
这套设备安装的地点是锅炉的排烟管路中,这样就可以利用锅炉排出的烟气余热和水进行热交换,可以根据换热器水套内的水加热来提供洗浴采暖等热水。
这对于热电厂在新时期的节能减排具有至关重要的作用。
一、锅炉烟气余热换热器存在故障的主要原因(一)烟气流动过程中产生的摩擦烟气在流动的过程中会产生大量的灰尘,这些灰尘与金属表面产生摩擦,在受热的过程中摩擦不断增强,灰尘颗粒和金属表面会产生一定的碰撞效果。
烟气流动速度很快,灰尘的数量不断增加,在烟气对金属的摩擦上产生了摩擦的直接影响。
在烟气走廊中,一般阻力较小,烟气流动加快,灰尘流动的速度也会随之加快,烟气流动速度较快,在管道的内部狭窄部位就会产生一些阻碍,这些地方缝隙小,局部摩擦就会造成严重的堵塞。
在烟道流转到尾部时,气流转弯,灰尘会抛出去其他的位置,这种浓度增大的情况管子会受到严重的磨损。
在烟气进入到一定的程度时会产生不均匀的状态,烟气快速流动形成的摩擦,有些是局部性的,有些是管道的,大部分都会受到摩擦损害。
【推荐下载】【技术】直燃热泵回收燃气锅炉排烟余热的工程应用分析
[键入文字]【技术】直燃热泵回收燃气锅炉排烟余热的工程应用分析讯:烟气深度回收利用技术采用吸收式热泵,由于吸收式热泵能制取非常低的冷水(约10℃)用于回收烟气热量,将烟气的排烟温度降低至30℃以下,烟气节能率达到15%,同时能产生60℃左右的采暖水,适用于大型采暖锅炉排烟余热的深度回收利用。
目前,我国正在加快推进生活及工业用燃气锅炉的应用。
然而,国内燃气锅炉的能量利用水平普遍不高,其中烟气排热是最主要的损失形式。
烟气深度回收利用技术采用吸收式热泵,由于吸收式热泵能制取非常低的冷水(约10℃)用于回收烟气热量,将烟气的排烟温度降低至30℃以下,烟气节能率达到15%,同时能产生60℃左右的采暖水,适用于大型采暖锅炉排烟余热的深度回收利用。
通过针对吸收式热泵直接接触式回收燃气锅炉烟气进行的理论研究和实验效果表明,采用吸收式热泵可以彻底实现烟气显热和冷凝热的全热回收,锅炉的热效率提高约13%,并去除大部分水蒸气。
本文通过实际改造项目热泵机组在线监测及供暖所记录的实际数据,希望为大型燃气锅炉等热能动力设备的节能改造提供示范和参考。
1、吸收式热泵原理吸收式热泵主要由发生器、吸收器、蒸发器、冷凝器及其它辅助设备组成。
吸收式热泵的原理如下:冷剂水进入蒸发器这个高真空环境中,吸收低温水热量蒸发成冷剂蒸汽。
冷剂蒸汽进入吸收器内被来自发生器的浓溴化锂溶液吸收,放出热量加热中温水。
溶液泵将变稀的溶液泵至发生器并被热源加热,产生冷剂蒸汽和浓溶液。
冷剂蒸汽进入冷凝器冷凝成冷剂水并放出热量再次加热中温水,冷剂水则进入蒸发器再次蒸发吸收低温水热量。
吸收式热泵能获得比低温热源高50~60℃且低于95℃的热水。
由于热水的热量来自1。
烟气余热回收利用
燃气锅炉烟气余热利用一、国内燃气锅炉改选概况★目前燃气锅炉排烟温度在180~200℃左右,国外目前燃气锅炉排烟温度为40℃左右。
燃气锅炉改造节能潜力很大。
★市场上燃气价格不断上涨,为节省运行成本,燃气锅炉应该改造。
★由于国内外能源供应紧张,国家最近将出台新的节能政策,要求各单位节能指标达到20%。
二、改造方案★显热利用方案燃气锅炉排烟温度从180~200℃降到90℃左右,锅炉效率可以提高6%。
★水蒸汽汽化潜热利用方案燃气锅炉排烟温度可从90℃降至40℃,锅炉效率提高到103%。
★烟气放出热量可以用于采暖、工业用热水、洗澡用热水等。
★以4t/h燃气蒸汽锅炉为例:烟气温度从180℃降至90℃,可回收热量:75000kcal/h加热采暖水从70℃升至90℃,可加热3.75吨热水,供采暖面积约900平方米。
三、经济效益分析以4t/h燃气蒸汽锅炉为例,经改造后可节气约20Nm3/h,全年节气10-15×104Nm3,年节约燃气费约20-30万元,不到半年即可得到回收。
四、方案优点:1.利用热管技术,烟侧和水侧用隔板隔开,不泄露,即烟气系统和水系统各自独立。
2.烟侧阻力20-30pa,不设引风机,费用低。
3.烟侧采用高频焊螺旋肋片,受热面扩展充分,结构紧凑,体积小。
4.根据需要对换热器换热量进行调节,精度高。
5.水系统采用常压系统。
6.节能效果显著,以4t/h燃气蒸汽锅炉为例,每小时节气约20Nm3/h,全年节气10-15×104Nm3,年节约燃气费约20-30万元,不到半年即可得到回收。
余热利用在燃气锅炉中的应用分析
余热利用在燃气锅炉中的应用分析随着社会经济的迅速发展和能源资源的逐渐枯竭,节能减排已成为国家的重要政策之一。
在燃气锅炉行业中,余热利用成为了燃气锅炉提高能效和节能减排的有效手段之一。
余热利用技术的应用,不仅可以提高燃气锅炉的能效,还可以降低能源消耗,减少二氧化碳等温室气体的排放。
本文将重点分析余热利用在燃气锅炉中的应用技术和发展前景。
一、余热利用的原理燃气锅炉在工作过程中产生大量的烟气和热量,其烟气中含有大量的热能,如果不进行合理的利用就会造成能源的浪费。
余热利用技术即是通过各种方式将燃气锅炉烟气中的热量回收利用,减少烟气的排放,提高燃气锅炉的能效。
余热利用的原理包括烟气余热利用和水热余热利用两种方式。
烟气余热利用是指通过将烟气中的热能通过换热器等设备传递给水或其他介质,将烟气中的热能回收利用的过程。
而水热余热利用则是通过将锅炉排放的热水或蒸汽通过换热器回收和再利用,达到节能的目的。
1. 烟气余热利用烟气余热利用是将燃气锅炉排放的烟气中的热能通过换热器等设备回收利用的技术。
常见的烟气余热利用设备包括烟气换热器、空气预热器和冷凝热器等。
空气预热器是一种将燃烧所需空气通过烟气预热的设备,可以减少燃气锅炉的燃料消耗,提高燃气锅炉的热效率。
冷凝热器则是一种将烟气中的水蒸气冷凝成液体,释放出热量的设备,可以在一定程度上提高燃气锅炉的热效率,减少烟气的排放。
蒸汽回收装置是一种将燃气锅炉排放的蒸汽通过换热器回收和再利用的设备,可以减少燃气锅炉的蒸汽消耗,降低能源成本。
余热利用在燃气锅炉中的应用前景十分广阔。
一方面,随着社会对环保和节能的要求越来越高,燃气锅炉行业必将加大对余热利用技术的研发和应用,提高燃气锅炉的能效,减少能源消耗和减排。
随着余热利用技术的不断发展和完善,其应用范围将不断扩大,包括工业生产、供热供暖、热水供应等领域,将为各行各业带来更多的节能减排机会。
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发布时间:2022-09-01T08:34:55.554Z 来源:《科技新时代》2022年第3期作者:刘志朋[导读] 中国能源结构正向清洁低碳方向转型刘志朋烟台市特种设备检验研究院摘要:中国能源结构正向清洁低碳方向转型,天然气用能设备迅速发展,提高燃气锅炉热效率日趋迫切,其中,利用锅炉排烟余热是最有效的途径之一。
研究表明,锅炉烟气温度每降低15~20℃,锅炉热效率可以提高1%。
由于天然气锅炉烟气中水蒸气容积份额一般为15%~19%,燃气锅炉因烟气中水蒸气含量多,其含尘量很低。
烟气的回收热量不仅包括烟气的显热量,还包括水蒸气冷凝后释放的汽化潜热,余热回收效益更加明显,与此同时,水蒸气的凝结液吸收烟气中的部分酸性气体,起到保护环境的作用。
关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收技术引言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。
1燃气锅炉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燃气锅炉烟气余热回收技术2.1低温烟气余热回收技术a)余热源回路。
低温烟气从主烟道进入,由风机引入喷淋塔,在喷淋塔中以逆向流动运行。
烟气进入喷淋塔之后,与其中的低温喷淋水接触换热,回收烟气所携带的余热,换热后烟气的温度降低,通过除雾处理后排放。
燃气锅炉烟气余热深度回收技术研究
燃气锅炉烟气余热深度回收技术研究国网黑龙江省电力有限公司绥棱县供电分公司黑龙江绥棱152200摘要:如今,我国能源需求结构欠合理,主要表现在高能耗、高浪费、污染严重,不利于双碳目标的实现,想要解决这个问题,最理想的方式就是节约并合理应用能源,提升能源利用率。
当前时期,我国天然气资源储备量比煤炭储量小很多,且相比于煤炭,天然气价格更高,近几年随着“煤改气”为代表的清洁供暖方式的不断发展,也加大了天然气的消耗量。
所以,如今急需要解决的问题就是提升天然气供热率、降低氮氧化物排放量,确保天然气供热的高效利用。
关键词:燃气锅炉;烟气;余热深度前言:如今,我国能源结构不断优化,能源工程领域中的一个关键课题就是提升天然气的利用率。
在北方,燃气锅炉为天然气应用的主要设备,然而,传统锅炉中无法充分利用排烟余热,通常锅炉中的排烟温度超过200℃,无法有效利用所排烟气余热,从而引发严重损失。
此外,烟气中的水蒸气大量向大气中排入,会产生冒白烟的情况,进而形成污染,导致PM2.5指数增加。
如果对锅炉换热结构进行改造,排放的烟气温度将降低,回收余热热能和烟气中的冷凝水液,可高效利用天然气,达到节能减排。
1基于吸收式热泵的烟气余热回收技术在烟气中,其中有很多余热在水蒸气潜热中存在,且燃气锅炉正常排烟的水蒸气处在未饱和状态中,所以,烟气温度应降至对应露点温度之下,让水蒸气冷凝,并将汽化潜热进行释放。
通常,燃气锅炉烟气露点温度在55-66℃,所以,此余热深度回收项目中,吸收式热泵用于制取低温中介水,锅炉高温废气用于直接接触式换热器中的接触换热,把烟气热量带进热泵机组中,热泵机组通过驱动能量热和烟气热加热供热管网回水。
因低温中介水温能够降到低于20℃,直接接触式换热器有很大的换热温差,以此将排烟温度降低,并能深度回收烟气中的余热。
2燃气锅炉烟气余热回收再利用技术2.1相变换热器相变技术“相变”理论为相变热气中突出的特点,这个理论详细论述了避免温控的机理,而从理论上论述低温腐蚀控制说服力较强。
燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点概述
燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点燃气锅炉排出的烟气中含有大量余热,目前的燃气锅炉都安装有烟气余热回收装置,但一般都是利用锅炉回水与烟气进行热交换,只回收了烟气中的部分显热。
因燃气锅炉烟气中水蒸汽占比较大,且水蒸汽的汽化潜热较大,人们为了提高燃气的利用率,把目光投向了烟气冷凝潜热回收技术。
本文通过对燃气锅炉烟气的特点进行分析,结合烟气余热回收装置的方式,明确烟气余热回收的技术思路,对锅炉房的节能降耗,降低运行成本提供一些参考。
一、烟气组成及热能分析烟气中烟气温度变化所引起的热量转移为显热,水蒸汽所含的汽化潜热为潜热,也就是水在发生相变时,所释放或吸收的热量。
烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%左右,潜热可占天然气的低位发热量的10.97%左右。
从此数据可以看出,潜热占排烟热损失的比重是很大的。
而利用潜热,必须要把烟气温度降低到水蒸汽露点温度以下,使烟气中的水分由气态变为液态,从而释放烟气潜热,才能实现。
二、烟气中水蒸汽露点温度的确定烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%之间,露点温度一般为54-60ºC之间。
如天然气中含有H2S,烟气中还会有SO X。
SO X会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽,硫酸蒸汽的酸露点温度要比水露点温度要高。
所以会使烟气中水蒸汽露点提高。
一般烟气中含量愈多,酸露点温度愈高。
由于酸露点温度计算复杂且实际烟气组分变化较大,所以在实际应用中采用酸露点分析仪实测一定工况下的酸露点温度。
一般烟气SO X含量在0.03%左右时,露点温度可按58-62ºC左右估算。
当烟气温度低于露点温度时,烟气中水蒸汽开始凝结,烟温低于露点温度愈大,水蒸汽的凝结率也愈大。
凝结率愈大,潜热回收比例也愈大。
所以为提高烟气余热回收效率,与烟气进行换热的冷媒温度低于露点温度多些,才能确实做到冷凝换热。
按表1估算,烟气余热回收装置的出口烟温一般低于露点温度20-30ºC,才可使水蒸汽凝结率达到70-80%。
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以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。
随着天然气工业的迅速发展,以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。
与燃煤相比,燃烧天然气虽然排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少,减轻了对环境的压力,但燃烧后产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中,造成了能量的严重浪费。
而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收,可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。
引言
冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置,当烟气在通道内通过传热面,温度降至露点温度以下,从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质,可以将排烟中大量的能量加以回收利用,从而达到节能环保的效果。
随着制造工业的不断发展,各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷,不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。
1 烟气的特性分析
天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高,分析表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。
每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气,具有可观的汽化潜热,大约为3 700 kJ/Nm3,占天然气的低位发热量的10%以上。
传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右,利用冷凝式换热器只要把
烟气温度降到烟气露点温度以下,就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,按低位发热量为基准计算,天然气锅炉热效率可达到和超过110%。
本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析,表1为纯天然气的成分。
1.1露点计算
在水蒸气分压力不变的情况下,使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时,将有水滴析出,此时的温度即为露点温度。
天然气燃烧特性分析(以1 m3天然气计算)烟气中水蒸气的体积分数达17˙4%,若燃烧在大气压力下进行,当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据),其相应的烟气露点温度是57℃。
露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。
通过观察可知,烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。
因为根据道尔顿分压定律,露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比,随着过量空气系数的增加,烟道中水蒸气的相对体积减小,水蒸气的容积份额会有所下降,其露点温度也随之降低。
实际上,虽然各地方天然气中成分含量有所不同,但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分,其他成分影响很小,经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围),并且由于实际燃烧的影响因素较多,也使得计算不可能达到很精确,通常是在理论值附近的一个范围内波动,在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
1.2热效率分析
烟气中的热量以显热和潜热2种形式存在,因此锅炉的热损失也由烟气的显热损失和潜热损失组成。
而显热损失取决于烟气的温度和烟气组分的热容量;潜热损失则取决于烟气中以水蒸气形态存在的水量的多少。
当水蒸气冷凝时,烟气中存在复杂的现象:由于水蒸气分压力较低,并且在冷凝液膜附近主要是不凝气体,如N2、CO2、O2等,烟气中水蒸气需要穿过不凝气体层才能达到液膜表面发生冷凝。
烟气中水蒸气冷凝率等于由单位体积天然气燃烧生成烟气所产生的凝结
水量与燃烧所生产的水蒸气量的比值,其中,燃烧所产生的水蒸气包括天然气燃烧生成的水蒸气及空气和燃气所带入的水蒸气。
仅烟气中的潜热就对锅炉的热效率影响如此巨大,倘若能将排烟温度降低到露点以下对潜热加以回收利用,对以低位发热量为基准进行计算的热效率至少可提高到10%以上。
并且随着排烟温度的降低,烟气的显热损失也会相对减小,那么热效率的提高将更为明显,进一步证明降低排烟温度对锅炉效率提高的重要意义。
进一步计算可以得出在不同排烟温度下锅炉实际热效率的变化
趋势。
锅炉效率随着排烟温度的变化分为2个比较明显的区域:在60~180℃变化缓慢,而在20~60℃变化较大。
这主要是因为排烟损失中水蒸气潜热损失占的比例大于烟气显热的结果。
当锅炉排烟温度降到20℃时,锅炉效率理论上可达107.4%。
排烟中的水蒸气潜热在57℃以下才能得以回收,能够回收的热量依赖于所要求的利用温度和利用率。
如果利用温度接近排烟的露点温
度,仅能回收较少的热量。
利用温度越低,回收的热量越多。
因此,低温下余热冷水可获得高的回收率,而在较高的温度下输出热能会降至可以回收的能量数量。
2余热回收其它影响因素
2.1 余热回收器受热面的磨损问题
将余热回收器管排设计成膜式管排(或 H 型管排),这种结构迫使烟气流动趋于层流,管排间没有烟气扰动,在同样烟速下,与螺旋肋片式和光管式相比较是最不易磨损的受热面布置形式。
而且由于每个烟道的边界管排与烟气的磨擦,而形成中间流速高,两边流速低的分布方式。
因此,管壁附近烟气流速低于平均值,烟气扰动比较弱,缓解了飞灰对省煤器的磨损。
另外,烟气流速对受热面的磨损影响最大,布置受热面时烟气流速不宜过大,设计时通过调整管排横向截距,来改变受热面的烟速,可有效避免余热回收器管排的磨损问题。
2.2 烟道阻力问题
锅炉整个烟道阻力主要由引风机和烟囱自拔力来克服,其中引风机是主要因素。
安装余热回收器后锅炉整体烟气阻力必然增加。
以某电厂 3 号炉热力计算结果为例,烟道阻力增加约 70 Pa 左右。
在加装余热回收器的同时是否对引风机进行改造,进一步提高出力,确保安装余热回收器后锅炉本体的正常运行,视现场情况确定。
2.3余热回收器管内壁结垢问题
受热面管内壁结垢主要发生在蒸发段,因为蒸汽的溶盐能力与水比较相差很大。
而在余热回收系统中最高点温度也不会超过 120 ℃,整个系统仍处于液相,管内壁结垢问题较小。
3 结束语
(1)与煤和石油相比,天然气是一种非常理想的清洁能源,排放烟气对环境压力小,并且非常适合将其改造为冷凝式余热回收锅炉,提高锅炉利用效率。
(2)天然气锅炉排放的烟气中含有一定量的水蒸气,若将排烟温度降低到露点温度以下回收水蒸气释放的气化潜热,可将锅炉效率提高10%以上。
(3)合理设置关键技术参数,可实现余热回收系统长期稳定运行,国内一些电厂成功设计安装了余热回收利用系统,为电厂带来了良好的经济效益。