冷凝余热回收锅炉是一种结构与普通
蒸汽锅炉不同,增设了
冷凝换热器和
空气预热器。
燃烧机采用了分体式燃烧机,并用空预器加热了燃烧用空气。具有对汽温汽压自动调节、自动点火,并有缺水、超压、熄火保护。采用冷凝换热器用不锈钢鳍片管,增强了传热。真空热管式空气预热器等。选配优质进口低NOX燃烧机,燃烧充分,属于环保产品。
概况
※ 结构与普通蒸汽锅炉不同,增设了
冷凝换热器和
空气预热器。
※ 燃烧机采用了分体式燃烧机,并用空预器加热了燃烧用空气 。
※ 冷凝换热器用不锈钢鳍片管,增强了传热。
※ 真空热管式空气预热器。
※ 选配优质进口低NOX燃烧机,燃烧充分,属于环保产品 。
※ 锅炉采用先进的触摸屏电脑控制器和数码电脑控器
全自动控制。
※ 具有对汽温汽压自动调节、自动点火,并有缺水、超压、熄火保护。
※ 锅炉制造规范,严格按国家有关标准制造。
※ 整体快装出厂,外形美观,色泽明快。
冷凝余热回收锅炉热效率分析
燃料中含有大量氢元素,燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽,具有可观的汽化潜热,大约为3700KJ,占天然气的
低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时,水蒸汽不能冷凝放出热量,随烟气排放,热量被浪费。同时,高温烟气也带走大量显热,一起形成较大的排烟损失。
烟气冷凝余热回收装置,利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低,靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热,实现热能回收,提高
锅炉热效率。
锅炉热效率提高:1NM3天然气燃烧生产理论烟气量约10.3 NM3(大约12.5KG)。以
过量空气系数1.3为例,产生烟气14 NM3(大约16.6KG)。取烟气温度200℃降低至70℃,放出物理显热约1600KJ,水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潜热约1850 KJ,总计放热3450 KJ,约是天然气
低位发热量的10%。若取80%烟气进入热能回收装置,可以提高热能利用率8%以上,节省天然气燃料近10%。
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态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料
低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。
以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%,
燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%,远高于
燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。锅炉热效率均以低位发热量计算,尽管名义上热效率较高,但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右,实际能源利用率尚待提高。为了充分利用能源,降低排烟温度,回收烟气的物理热能,当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时,烟气中的水蒸汽将被冷凝,释放潜热,10%的高低位发热量差就能被有效利用。
冷凝式锅炉的设计思想及原理
排烟温度是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时首先要对该参数进行选定。
锅炉排烟温度直接影响到
锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的
排烟热损失,有利于提高锅炉的热效率,节约能源及降低锅炉的运行费用。因此,如何有效地降低锅炉的排烟温度并使之合理利用,是一个重大的技术性课题,斯大公司引进韩国技术研发的冷凝式余热回收锅炉,其降低排烟温度是通过以下方法来实现:
(1)、通过增加
锅炉本体的对流受热面的换热面积或采用提高
对流换热系数的方法,降低排烟温度;
(2)、在尾部烟道增设高效的鳍片式
冷凝换热器和热管式
空气预热器。
上述方法在实际应用中有效地回收排烟中显热与汽化潜热。
冷凝式锅炉的显形优势
(1) 使用了热管式空气预热器、鳍片式冷凝换热器,有效地降低了排烟温度。
(2) 使用了分体式燃烧机,对燃料燃烧所需的空气进行预热,使燃料充分燃烧及提高炉膛温度。
(3) 冷凝节能装置为了防止排烟凝结水的酸性腐蚀,使用进口
不锈钢材质制作的螺纹管,它与直管相比,导热性能比直管高2倍以上。
(4)烟气的有害气体得到有效的控制,并随冷凝液流入中和池。
综上所述,
冷凝式锅炉,是传热学、物理学、燃烧学、材料等科学的结晶。它以绝对的经济性傲视传统锅炉。冷凝式锅炉的推广,是一场思维的闪耀与观念的变革,同时,必将会推动热工领域的发展。
热管式空气预热器的特点
1、热管比铜铝管的热传导性能高出500-1000倍,用热管制成的空气预热器比传统的管壳式空气预热器尺寸、重量都小2/3,可在锅炉的正面组装设置,占用的空间很少。
2、管表面附着有热传导性极好的放射状铝片,在小体积的状况下获得较大的传热面积。
3、热管的蒸发部和凝结部温度均匀,热胀冷缩量很小,可以说它是一种长寿命装置。
冷凝余热回收节能装置的特长
1、本节能装置为了防止排烟结露的酸性腐蚀和供应无锈清洁热水,用不锈钢螺旋鳍片管来制成。
2、与直管相比,使用了传热性能高出2倍以上的螺旋鳍片管,大小与重量减少到1/2。耐腐蚀的
不锈钢材质延长了其使用寿命。
3、本装置可组装在锅炉上部,缩小占有空间,生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。
冷凝余热回收节能装置原理图
在排烟通路中,设置冷凝余热回收热交换器,烟气在通路内通过传热面,温度降至露点温度以下,含在排烟中的水蒸汽凝结潜热将冷水或温水加热,这就叫余热回收节能装置(又称冷凝换热器)。
在流程中看到的冷凝节能装置在尾部烟道中串联布置(前后布置),将烟气中的水蒸汽冷凝下来,结露后吸收烟气中的部分CO2和NOX,洁净了烟气,起到环保作用。
冷凝水经引导管排放到中和池中,与中和池中的碱性石灰水中和。