关于燃气蒸汽锅炉冷凝换热器研究

　　关于燃气蒸汽锅炉冷凝换热器研究
　　
　　1 前 言
　　
　　所谓的冷凝换热器设备，指的是设备于锅炉结束的相应余热回收运用设备。假设有烟气处于传热面的周围，相应的近壁面温度会逐渐的降至露点温度，也伴跟着水蒸汽的冷却凝集进程，然后将相应的热量释放出来，并经由传热面而将热量传导至内部的特定工质，进而把尾气里绝大部分热量从头搜集，终究结束体系的节能以及环保意图。在科学与技能快速改造的现在，制造工作也随之快速行进，呈现了款式丰盛的冷凝换热设备。而且现阶段的冷凝换热设备，在本身的结构和技能上均取得了极大的行进， 也为工业的动力运用以及环境保护提供了出色的技能支持与确保。2 燃气锅炉中的烟气特征
　　
　　咱们现在所运用的天然气，其有用成分主要是烃，这就抉择了企业尾气里所含有的水蒸气的比例要许多。而且关于尾气中能被咱们所再回收的能量里，水蒸气所带有的潜热是重要的部分。另一方面，锅炉每燃烧单位体积的天然气，就能构成 1.6Kg 左右的水蒸气， 而这些水蒸气中具有的可回收潜热量又是单位体积天然气燃烧发热总量的 1/10。在以往所运用的燃气锅炉时，尾气排放温度一般为
　　
　　160℃以上。而此温度下很难对水蒸气中的潜热更为有用的回收利用。因而，以往所运用的燃气锅炉，其热效率一般不会超过 95%。而经过设备冷凝换热器，选用相应的手法，使烟气本身的温度削减至露点温度，可以有用的对尾气里所存在的显热及潜热加以回收运用，能极大地改进燃气锅炉本身运转的热效率。
　　
　　2.1 露点温度
　　
　　所谓的露点温度，指的是在坚持相应尾气分压固守时，采纳办法让尾气冷却并到达丰满温蒸汽的情况，一同伴跟着水滴的液化， 这一温度值咱们就称为露点温度。而露点温度又与空气的过量系数有很大的联络。咱们结合道尔顿的关于分压研究成果可以看出，烟气里水蒸汽所占有的分压值与相应的烟气露点温度是呈现正比例联络的。其数学表达式为PH2O/PY=VH2O/VY。而在空气过量系数不断提高的进程中，烟气里所含有的水蒸气比例会逐渐的下降，而相应的体积比例也会逐渐削减，导致露点温度会逐渐减小。我国不同区域所运用的天然气存在必定的差异性，但总的来说天，然气中简直为甲烷气体，相对而言其他的组成并不会带来多大的影响，而所得到的露点温度也不存在太大的差异性。但是，在不同的实践使用中， 因为燃气的燃烧进程所影响的要素要凌乱，基本上与理论数值存在必定的误差。因而，应当按照燃气燃烧的实践而实时的调整。
　　
　　2.2 热 效 率
　　
　　在燃气锅炉所构成的烟气里，其包括的热量一般以显热以及潜热的办法表现出来。所以，相应的热效率也和显热运用率以及潜热运用率有着直接的相关。关于显热运用率来说，其大小直接和烟气所具有的温度以及所含有的物质有相关。而关于潜热运用率来说，其大小直接和烟气里所含有的水蒸气量值有相关。在烟气中，相应的水蒸气发作冷凝现象进程时，会对烟气本身的情况造成大的影响。而且大多数的烟气中水蒸汽所具有的分压值要小。一同，处于相应的冷凝壁周围的大部分为氮气、二氧化碳气体以及氧气等这些不凝集的气体，而假设水蒸气要结束冷凝进程，就需穿透这层阻挠才可以结束。相应的热效率计算公式为：
　　
　　η=（Q+Ha+Hg+φVhρhr-Hf）/Q 其间：
　　
　　Q 代表的是燃气所具有的低位发热值；
　　
　　Ha 代表的是空气坐落锅炉入口处具有的焓值；
　　
　　Hg 代表的是燃气坐落锅炉入口处具有的焓值；
　　
　　Hf 代表的是扫除的烟气所具有的焓值；
　　
　　φ 代表的是烟气中水蒸气所具有的冷凝效率；
　　
　　hρ 代表的是标况下水蒸气本身的密度值；
　　
　　r 代表的是气化进程中所具有的潜热值；
　　
　　Vh 代表的是标况中烟气所含有的水蒸气体积值。
　　
　　由上式咱们可以看出，烟气所具有的潜热会对整个体系的热效率有非常大的改动。而所排放的尾气中自深的温度越小，相应的显热利用率就会增加，也会使热效率得到增加的作用，也表现出了削减烟气本身温度会在很大程度上有利于体系热效率的改进。3 改进冷凝换热效率的技能分析
　　
　　3.1 直接冷凝技能
　　
　　在此技能中，将水经由相应的喷嘴，而选用逆流的办法进到烟气里。因为水吸收烟气中的部分热量，而蒸腾并让其到达饱和状态而完结冷凝。如果在确保所喷入进去的水量可以让烟气温度降至露点温度时，烟气中水蒸气也会冷凝而释放出潜热。一起，所加入的水也跟着温度的升高而流出体系外。选用这种冷凝技能可以完成和烟气的直接作用，没有端差的存在，也更利于一些温差相对不大的热传递工艺。因为未采纳相应的热传面设备，因而防止了产生尘垢、热阻的问题，可以到达相对大的热效率值。因为水是直接喷入式的， 烟气与水体可以直接的传热，不用再设置金属导热设备，不只有利于热量的传递，也让设备变得愈加简略，利于本钱的操控。当烟气经过冷却后，其排出温度简直与工质所具有的温度值共同，可以完成明显的降温作用。而且水在和相应的烟气触摸进程中，能对烟气进行必定的清洗，防止积尘问题的发作，使得体系的排放的气体更为清洁，关于环境保护也具有明显的含义。
　　
　　3.2 直触摸摸冷凝技能
　　
　　此技能中，将相应的工质经过设置于烟气里的相应管路，采纳不与烟气直接导热的方法，对烟气进行冷却处理，而相应的工质取得必定的热量流出体系。直接冷凝体系中，所选用的传热装置通常包括管式以及板式两种。而按照差异的工质流转空间结构， 又能划分红管里烟气冷凝设备、管外烟气冷凝设备热管设备以及毛细泵热管设备等。