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冷凝式锅炉技术有哪些应用
2015-09-06 17:17    锅炉网   www.guolu360.cn

烟气中总是或多或少地含有水蒸气,它们来自空气湿分、燃料湿分,但更主要来源于燃料中氢的燃烧。传统的烟气余热回收装置中,水蒸气并不凝结下来,由于水蒸气会带走大量的汽化热,因而造成了较高的排烟热损失。研究表明,在常见的排烟温度范围内,由水蒸气带走汽化热引起的排烟热损失可占总排烟热损失的60%以上。采用冷凝式锅炉或冷凝式换热器不仅可回收烟气显热,也可同时回收烟气中水蒸气的汽化热,从而可大幅度地提高热回收设备的热效率。

所谓的冷凝式锅炉就是通过冷凝烟气中的水蒸气,使其中的汽化热得以利用、从而提高热效率的锅炉。

在冷凝式锅炉及冷凝式换热器中,烟气温度将被降到水蒸气的露点温度以下,烟气中的显热以进一步回收,烟气中的水蒸气的部分汽化热(或称凝结热)也将得到回收。显然,冷凝式锅炉能够回收的水蒸气凝结热的多少与燃料的种类(化学成分)和冷媒介的温度高低有关。对燃煤锅炉来说,烟气中的水蒸气的份额并不大,即使将这部分水蒸气全部凝结下来,放出的热量也不能使热效率提高很多。但对天然气锅炉来说,情况就完全不同了。因为气体燃料的高位发热量与低位发热量相差最大,液体燃料次之,固体燃料最小,因此使用气体燃料的锅炉热效率提高得最多。

一台锅炉能否成为冷凝式锅炉,根本上来说就在于能否在传统锅炉的基础上增加一冷凝换热器。因此,冷凝式锅炉中的冷凝换热器同传统锅炉中的省煤器、空气预热器的作用是类似的。如果冷凝换热器中回收的热量送回锅炉,它就成了锅炉本体的一个组成部分。如果这些热量不能送回锅炉而有别的用途,节能效果也是显而易见的。

采用冷凝锅炉及冷凝式换热器的概念可实现排烟温度的大幅度降低,提高锅炉的能源利用效率。

从烟气中回收的热量有多种用途,例如,加热采暖系统回水,加热生活用水,地板式低温热水供暖,热泵利用来加热冷水,加热补给水,预热空气以及热风利用等。虽然余热回收利用方法不同,形式不同,但都是使用冷媒介质通过换热器获得烟气热能。冷媒介质有可能是冷水、冷风或热泵中的蒸发剂。显然,锅炉是否能设计成为冷凝式锅炉,最为关键的是要有温度足够低并有热量终端用途的冷媒介质,能使烟气中的水蒸气能被冷却下来。

目前,已提出了多种烟气水蒸气汽化热回收及利用方案,带有间壁式及接触式冷凝换热器的冷凝式锅炉在我国都得到了应用 。

锅炉设计成为冷凝式锅炉在增加了冷凝换热装置后,烟风系统的阻力也增加了,所增加的阻力在原锅炉烟风系统的动力压头承受范围之内,是冷凝锅炉的一个必要条件。对于平衡通风式燃气锅炉,这一点容易做到,但对大量中小型微正压燃烧的天然气锅炉,要做到这一点有一定难度。这是因为大部分微正压燃烧器的风机压头裕量较小,且排烟温度的降低使烟囱的自生通风力又有降低。因此,如果中小型微正压锅炉的尾部增设节能装置的阻力超过了燃烧器风机压头的裕量,则会影响原天然气锅炉的正常运行,出现炉门冒烟、出力等故障。

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