求冷凝余熱回收裝置在天然氣鍋爐煙氣余熱回收中的應(yīng)用？？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：

冷凝余熱回收裝置在天然氣鍋爐煙氣余熱回收中的應(yīng)用

摘要：本文闡述了冷凝余熱回收裝置在天然氣鍋爐煙氣余熱回收中的應(yīng)用,解決了天然氣鍋爐煙氣高排放的難題。為企業(yè)作為實(shí)施節(jié)能綜合治理提供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能 余熱回收 余熱利用 冷凝

廈門(mén)高譜科技有限公司 蘇軍

一、簡(jiǎn)介

工業(yè)燃油、燃?xì)?、燃煤鍋爐設(shè)計(jì)制造時(shí)，為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃，最高可達(dá)250℃，高溫?zé)煔馀欧挪坏斐纱罅繜崮芾速M(fèi)，同時(shí)也污染環(huán)境。余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據(jù)需要加熱水用作鍋爐補(bǔ)水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風(fēng)或干燥物料。節(jié)省燃料費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，減少?gòu)U氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個(gè)月回收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

二、天然氣鍋爐熱效率分析

不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱(chēng)為顯熱。改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化(又稱(chēng)相變)的熱量稱(chēng)為潛熱。

天然氣燃料中含有大量氫元素，燃燒產(chǎn)生大量水蒸汽。每1NM3天然氣燃燒后可以產(chǎn)生1.55KG水蒸汽，具有可觀(guān)的汽化潛熱，大約為3700KJ，占天然氣的低位發(fā)熱量的10%左右。

在排煙溫度較高時(shí)，水蒸汽不能冷凝放出熱量，隨煙氣排放，熱量被浪費(fèi)。同時(shí)，高溫?zé)煔庖矌ё叽罅匡@熱，一起形成較大的排煙損失。

在天然氣鍋爐中，排煙溫度一般在160～250℃，煙氣中的水蒸汽仍處于過(guò)熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計(jì)算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱量的熱損失。因此，鍋爐熱效率一般只能達(dá)到70～85%。熱效率約80％左右，約20％的熱能從爐體表面散發(fā)和煙氣排空浪費(fèi)。

三、冷凝余熱回收裝置

冷凝余熱回收裝置，利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣，實(shí)現(xiàn)煙氣溫度降低，靠近換熱面區(qū)域，煙氣中水蒸汽冷凝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱釋放，而換熱器內(nèi)的水或空氣吸熱而被加熱，實(shí)現(xiàn)熱能回收，提高鍋爐熱效率。

鍋爐熱效率提高：1NM3天燃?xì)馊紵a(chǎn)理論煙氣量約10.3 NM3（大約12.5KG）。以過(guò)量空氣系數(shù)1.3為例，產(chǎn)生煙氣14 NM3（大約16.6KG）。取煙氣溫度200℃降低至70℃，放出物理顯熱約1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潛熱約1850 KJ，總計(jì)放熱3450 KJ，約是天然氣低位發(fā)熱量的10%。若取80%煙氣進(jìn)入熱能回收裝置，可以提高熱能利用率8%以上，節(jié)省天然氣燃料近10%。

冷凝余熱回收裝置可以把排煙溫度降低到50～70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱。

以天然氣為燃料的鍋爐煙氣中水蒸汽容積成分一般為15%~19%，燃油鍋爐煙氣中水蒸汽含量為10%~12%，遠(yuǎn)高于燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中6%以下的水蒸汽含量。目前鍋爐熱效率均以低位發(fā)熱量計(jì)算，盡管名義上熱效率較高，但由于天然氣高、低位發(fā)熱量值相差10%左右，實(shí)際能源利用率尚待提高。為了充分利用能源，降低排煙溫度，回收煙氣的物理熱能，當(dāng)換熱器壁面溫度低于煙氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，煙氣中的水蒸汽將被冷凝，釋放潛熱，10%的高低位發(fā)熱量差就能被有效利用。

因此，在天然氣鍋爐煙氣余熱回中采用冷凝余熱回收裝置，可以為企業(yè)節(jié)約燃料10%以上，提高鍋爐效率15%以上，充分的回收煙氣中的顯熱與潛熱，做到極限余熱回收。

四、總結(jié)

1、對(duì)于天然氣鍋爐煙氣余熱利用，冷凝余熱回收裝置更能充分回收利用余熱，更好的達(dá)到節(jié)能目的。

2、冷凝余熱回收器裝置具有造價(jià)低、安裝使用方便，投資回收期短，半年左右可回收投資。

3、在天然氣鍋爐煙氣余熱回中采用冷凝余熱回收裝置，可以為企業(yè)節(jié)約燃料10%以上，提高鍋爐效率15%以上，充分的回收煙氣中的顯熱與潛熱，做到極限余熱回收。

4、冷凝余熱回收裝置可以充分回收利用鍋爐尾氣余熱，使排放的煙塵和SO2氣體大大減少，它的社會(huì)效益更是不可估量的。

  回答者:馬飛軍 2013-11-8 相關(guān)問(wèn)答:
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