冷凝燃气锅炉工作原因以及效果分析

冷凝燃气锅炉工作原因以及效果分析。天然气具有洁净、高效、储量丰厚、价格稳定等特色，但天然气剩余可采储量有限，怎么合理运用是首要问题。燃气作为燃料燃烧，在发生功率供给动力的一起，排放出许多的余（废）热。余（废）热的收回运用，是现代城市动力合理运用规划中不行忽视的，具有严重经济、环保效益。目前，余（废）热的运用方法许多，如冷凝燃气锅炉，它把排烟温度下降到50～70℃，充沛收回了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。

1 凝结潜热概念

所谓显然是指纯物质在不发生相变和化学反响的条件下，因温度的改动而吸收或放出的热叫显热。潜热是指在温度坚持不变的条件下，1kg物质在从某一个相转变为另一个相的相变进程中所吸入或放出的热量。同种物质在温度相同、方向相反的相变进程中所吸入或放出的潜热，其量值必持平，如汽化潜热总是等于凝聚潜热。

锅炉燃料彻底燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其间的水蒸气以凝聚水状况排出时所放出的热量称为燃气高热值，而水蒸气仍为蒸汽状况时所放出的热量称为燃气低热值。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况，不行能凝聚成液态的水而放出汽化潜热。锅炉热功率是以燃料低位发热值核算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热丢失。因此传统锅炉热功率一般只能到达87%～91%。而冷凝燃气锅炉，把排烟温度下降到50～70 ℃，充沛收回了烟气中的显热和水蒸汽的凝聚潜热，提升了热功率，冷凝水还能够收回运用，然后节省能量。

燃料的高热值在数值上大于其低热值，差值为水蒸气的汽化潜热，燃料品种不同燃烧后水蒸气在烟气所占的份额也不同。天然气含氢元素的份额比较大，燃烧发生烟气中的水蒸气的含量就大，其汽化潜热占低位发热量10%左右。一般锅炉燃料燃烧后，排烟还具有适当高的温度，烟气中的水蒸气仍以过热的状况存在，不行能凝聚成水而开释出汽化潜热，所以，通过技术手段将水蒸气中的汽化潜热运用起来将进步锅炉的燃烧功率，进而进步燃气运用功率，节省能量。

2 冷凝燃气锅炉的作业原理

排烟温度是锅炉的基本参数之一，选择较低的排烟温度能够下降锅炉的排烟丢失，有利于进步锅炉的热功率。冷凝燃气锅炉通过必定的设备将锅炉燃烧后排放的热烟气（一般在140℃左右）中的能量进行收回，经收回后的排烟温度只要60℃左右，这样热功率大约进步了10%左右，天然就节省了大约10%的燃气，一起在能量收回进程中，还能够下降有害气体的排放，减少环境污染。冷凝锅炉就是运用高效的烟气冷凝余热收回设备来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸气凝聚所开释的潜热，以到达进步锅炉热功率及节能的目的。

例如供暖面积约13万平方米的某小区，选用4台2吨常压锅炉一次水循环体系供暖方法，即锅炉热水直接送至散热器，散热器回水直接送回锅炉从头加热至出水温度。冷凝式余热锅炉就是指在传统锅炉体系中加装烟气余热冷凝收回设备，烟气余热冷凝收回设备被串联安装在锅炉的排烟管上，节省散热器一部分回水进入到烟气余热冷凝收回设备，运用烟气的冷凝余热量加热这部分回水至与锅炉出水相同的温度，然后与锅炉出水混合再进入体系。加装该设备前，这4台热水锅炉的排烟温度均达250 ℃以上，加装该设备后，这4台锅炉的排烟温度达80～90 ℃，流经烟气余热冷凝收回设备的锅炉回水温度由39 ℃上升到52 ℃。

3 冷凝燃气锅炉低碳节能效果剖析

当无冷凝收回设备的一般锅炉燃烧天然气时，假如锅炉的热功率按燃料低热值核算为90%时，选用冷凝燃气锅炉选用冷凝式余热收回设备，将排烟温度降到30～50 ℃，其热功率则会进步到107%左右。在燃料的耗量不变的情况下，供热体系的回水越低，冷凝式余热收回设备收回的热量就越多，锅炉的热功率就越高，节能也就越多。

某市供暖共耗天然气40亿立方米。若供暖锅炉房悉数安顿烟气冷凝余热收回设备，可节省约3亿立方米天然气，收回约2600万立方米冷凝水，减少约3000万吨CO2排放量。并且，烟气冷凝进程中，烟气在换热壁面遇冷凝聚成细微的水滴，首要成珠状凝聚，继而聚成大水滴或细微水流。在这一进程中，烟气中的NOX与水反响，生成亚硝酸及硝酸水溶液，进入冷凝液中以液态方式排出，冷凝液对烟气中有害气体的净化效果必定程度上下降了污染物的排放，减少了对周围环境的污染。而烟气冷凝水通过处理后能够作为中水运用，如锅炉补水、灌溉用水、洗澡用水等，然后使冷凝水得到广泛运用。这样既能节省水资源、又能做到低碳环保。

对于冬季运用锅炉供给热能的水环式水源空调，其供热热水温度为25 ℃，选用冷凝式锅炉可比一般热水锅炉节省必定的工作费用。以100万kcal/h（418.4万千焦每小时）锅炉为例，一般锅炉天然气耗量为126.5Nm3/h（天然气低热值为35564KJ/Nm3），冷凝式锅炉天然气耗量为110Nm3/h，假如锅炉每天工作10个小时，采暖周期为100天的话，选用冷凝式锅炉每年可节省天然气为（126.5-110）×10×100=16500Nm3，以天然气价2.2元计，每年节省工作费用为16500×2.2=36300元=3.63万元。