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康丹森全预混冷凝锅炉

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冷凝锅炉相关知识介绍
2015-08-25 15:15    锅炉网   www.guolu360.cn

一.什么叫冷凝?它是个什么概念?

答:初中物理中我们都学过,运用物理方法,使液态物质变成气态物质的过程叫做升华,而使气态物质变成液态物质的过程叫冷凝,升华需要吸热而冷凝则会放热。

我们知道天然气的成分主要是甲烷(CH4)。丙烷(C3H8)、乙烷(C3H8)、氢气(H2)、一氧化碳(CO2)。这些物质在燃烧时会和空气中的氧气(O2)发生化学反应,如下:

H2+0.5O2=H2O

CO2+O2=CO2

CH4+2O2=2H2O+CO2

C3H8+5O2=4H2O+3CO2

C4H10+6O2=5H2O+4CO2

由此可以看出燃气与氧气发生燃烧反应后生成了不同量的水和不同量的二氧化碳(如果空气供应不足便生成一氧化碳,即所谓的有毒气体煤气),同时释放出光和热。在普通锅炉燃烧后烟气中的水是以高温气体排出的,人们用肉眼是看不见的,并带走了大量的热量。如果降低烟气温度至水蒸气的露点温度,水蒸气就会变成可以看到的小水珠,我们把这个过程叫做冷凝过程。就好像夏天我们看不到呼出的蒸汽而冬天则能看到呼出的白色气体一样。因为冬天天气冷,我们呼出的水蒸气遇冷空气变成了小水珠,经科学家研究证实,1g100℃的水蒸气哟冷凝成100℃的水可释放2255j(焦耳)的热量,冷凝壁挂炉则是运用了这部分能量以提高自身的热效率。

二.冷凝壁挂炉节能主要体现在冷凝方面吗?

答:冷凝其实只占了冷凝壁挂炉能量的30%左右,还有70%体现在其它方面。

(1)超低的烟气温度;因为要达到冷凝效果使烟气中的水蒸气变成水就要降低排烟温度,是其达到水蒸气的露点(55℃)温度,这样就大大降低了热量的损失(注:普通壁挂炉排烟温度在110℃-200℃左右,冷凝机在30℃-50℃之间)。这部分能量大概占到节能的30%左右。

(2)采用全预混式燃烧;顾名思义,就是事先将空气和燃气充分配比以后再进行燃烧,这种燃烧是燃气具燃烧界中最顶级的一种燃烧方式,具体是燃烧速度快、火焰短,甚至无火焰、火焰温度高、燃烧充分、以及空气过剩系数小(即烟气排放量小,空气过剩系数是指1立方米的燃气燃烧所需要的空气量和实际供给的空气量的一个比值)。即:

空气过剩系数=实际空气供给量/1m3燃气燃烧所需要的空气量

燃气燃烧是为了燃烧更加充分,实际空气供给量要大于所需要的空气量,如果供给量不足会造成燃烧不充分,浪费燃气。如果供给量过大,排烟量同时也会随之增大,进而带走大量的热量,也会造成浪费。所以实际表明空气过剩系数在1.05-1.1之间最为合理。全预混式燃烧的空气量可以自动调节,则可以控制在此范围内,为壁挂炉由于风量不能自动调节,所以在小火时空气过剩系数大,大致在1.8-2.0左右,而大火时可能会过小,从而产生黄色火焰,生成一氧化碳(CO)造成不完全燃烧,浪费燃气,这部分大概可能占节能总量的20%左右。

(1)冷凝壁挂炉在设计时,一般采用全封闭燃烧,燃烧火焰周围全是热交换器,从而有效的降低了炉体自身的热量。而普通壁挂炉只有火焰上方有主热交换器,周围会造成热量损失。这部分大致可能占节能的20%左右。

三.为什么冷凝壁挂炉的热效率会超过100%?

答:人们都知道一般器具的热效率都不会大于100%,为何冷凝壁挂炉的热效率能达到107%甚至110%呢?这是因为燃气燃烧界中有两个热值的缘故,即低热值和高热值。要了解低热值和高热值,就必须知道什么叫潜热,什么叫显热。显热是指燃气燃烧时烟气中的水蒸气以气态的形式排出时所直接释放出来的热量。而潜热则是指冷凝过程中蒸汽以气态化为液态所释放的冷凝热量。因此,低热值=显热+高热值=显热+潜热。而且目前国内外燃气具行业均采用低热值来标识。比如热效率为90%的普通壁挂炉其高热值大约为80%左右,107%的热效率按高热值算大致为97%左右。所以说这是行业标准所致。

冷凝壁挂炉的燃气燃烧后利用回水温度较低的原理将烟气温度从700℃-1000℃,经过超大热交换器的吸收降低到30℃-50℃,是烟气中的水蒸气凝结为冷凝水,从而利用其潜热来提高热效率,减少浪费。所以热效率超过了100%。

四.什么叫全预混式燃烧?它和其他燃烧相比有什么优势?

答:燃气燃烧基本分为两中方式。大气式和全预混式。

(1)大气式燃烧:是指燃气发生反应前预先混合一部分空气,但达不到燃烧时所需要的氧气,一般滴一滴预混量控制在所需氧量的50%-60%,然后再燃烧管口与周围的氧气再次混合并发生燃烧。其特点:火焰温度较高、长度中。有明显的外焰、热效率比扩散式高、燃烧比较充分、设备简单。缺点:空气过剩系数过大,热量浪费较大。

(2)全预混式燃烧:是指燃气燃烧反应发生前将燃气和燃烧所需要的全部空气按燃烧最佳值一次性混合均匀,在到达燃烧区后能瞬间完全燃烧,其特点:呈红外线燃烧状态,火焰短或看不到火焰、温度高、燃烧充分、有害气体化合物少、热效率高,但控制设备及程序复杂。

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