燃氣冷凝鍋爐課件

燃氣冷凝鍋爐河南遠大鍋爐燃氣冷凝鍋爐河南遠大鍋爐1冷凝燃氣鍋爐關(guān)鍵點冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù)，是一種新型節(jié)能、環(huán)保的技術(shù);他的原理并不復雜，簡單的概括就是通過對煙氣冷凝回收煙氣中的熱能。傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160~250℃，甚至更高，使得燃料燃燒時產(chǎn)生的水(例如天然氣：CH4+2O2→CO2+2H2O)在煙氣中處于過熱狀態(tài)的水蒸汽，隨煙氣從煙囪中流失。傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達到85%~91%。而冷凝燃氣鍋爐，它把排煙溫度降低到50~70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，熱效率最高可達109%。冷凝燃氣鍋爐關(guān)鍵點冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù)，是一種2冷凝燃氣鍋爐的工作原理通俗的講，冷凝式燃氣鍋爐的工作原理就是通過一定的裝置將鍋爐燃燒后排放的熱煙氣(一般在140℃左右)中的熱量進行回收，經(jīng)回收后的排煙溫度只有60℃左右，這樣熱效率大概提高了10%左右，自然就節(jié)約了大約10%的燃氣，同時在能量回收過程中，還能夠降低有害氣體的排放，減少環(huán)境污染。冷凝燃氣鍋爐的工作原理通俗的講，冷凝式燃氣鍋爐的工作3優(yōu)勢普通鍋爐燃燒時的煙氣溫度很高，約為140℃，帶走了很多熱量，冷凝燃燒技術(shù)將煙氣溫度降到60℃，將部分煙氣中水蒸汽冷凝成液態(tài)，吸收了煙氣中水蒸汽從氣體變?yōu)橐后w的熱量（通俗的講就是吸收了將水蒸汽從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)釋放出的凝結(jié)潛熱），也就是回收了原來被煙氣帶走的熱量，所以熱效率比普通鍋爐高許多。由于在計算鍋爐熱效率時不考慮高溫煙氣所帶走的（凝結(jié)潛熱）熱量，而冷凝鍋爐恰好利用了這部分熱量，所以熱效率就有可能超過100%，冷凝式鍋爐的理論最大熱效率為111%優(yōu)勢普通鍋爐燃燒時的煙氣溫度很高，約為140℃，4影響正面影響燃料燃燒會產(chǎn)生大量的CO2、NOX和少量的SO2，這些物質(zhì)排放到大氣，會引起溫室效應和酸雨的產(chǎn)生，對環(huán)境產(chǎn)生破壞作用。冷凝鍋爐在凝結(jié)煙氣中水蒸汽的同時，可以方便地去除煙氣中的這些有害物質(zhì)，因此，采用冷凝鍋爐對保護環(huán)境也具有重要的意義。負面影響由于冷凝的作用排煙溫度過低，如果低于臨界點會產(chǎn)生冷凝水，從而產(chǎn)生酸性排放物，對鍋爐換熱體產(chǎn)生腐蝕，因此要控制排煙溫度。影響正面影響5冷凝鍋爐的組成冷凝鍋爐主要有三大部分組成：鍋爐本體、節(jié)能器、冷凝器。節(jié)能器是一般承壓的，其制作材料主要是碳鋼的；冷凝器一般是常壓，用不銹鋼制作。因為冷凝器中煙氣排煙溫度低有大量的冷凝水生成，冷凝水中溶有一定量的酸性氣體，顯酸性。若不用不銹鋼，用普通碳鋼快的幾個月就腐蝕壞了。鍋爐本體一般采用二回程，為了降低鍋爐高度，有的廠家將回燃室作成橢圓形，但多數(shù)廠家還是用圓形的。節(jié)能器常采用光管或鰭片管式，而冷凝器采用鰭片管式。鰭片有螺旋纏繞式、有螺旋高頻焊的、有用鋁擠壓成螺旋形的。為了防止腐蝕鰭片管一般作成不銹鋼的。有的廠家管子用一般的鍋爐管，鰭片用鋁擠壓成，由于鋁的導熱效果好，成本較用不銹鋼高頻焊低一點，現(xiàn)在好多廠家廣泛采用。冷凝鍋爐的組成冷凝鍋爐主要有三大部分組成：鍋爐本體、節(jié)能器、6節(jié)能器與冷凝器的區(qū)別一般以通過煙氣的溫度高低來區(qū)別：通過節(jié)能器或冷凝器的排煙溫度大于100℃我們就叫節(jié)能器，小于100℃的我們就叫冷凝器。若煙氣溫度高于100℃，煙氣中的水蒸汽就不能凝結(jié)成水了。無水生成當然不能叫冷凝器了。嚴格來說，通過冷凝器的排煙溫度在80℃以下，這時煙氣中60%以上的水蒸汽被冷凝叫冷凝器才名符其實。順便說一下通常把排煙溫度在80～100℃之間的叫半冷凝器，但作為銷售推廣，將半冷凝器說成冷凝器也是可以的，但我們要知道這個概念，以免和內(nèi)行談起來說外行話。節(jié)能器與冷凝器的區(qū)別一般以通過煙氣的溫度高低來區(qū)別：通過節(jié)能7冷凝鍋爐與普通鍋爐的比較冷凝鍋爐與普通鍋爐相比多了節(jié)能器，我們在普通鍋爐后加冷凝器是否也能達到冷凝鍋爐的效果呢？這里就有個設計的經(jīng)濟性問題了。冷凝鍋爐相比普通鍋爐制造麻煩一點，那為什么這樣設計呢，因為冷凝鍋爐的補水是通過節(jié)能器再進入鍋爐的，水在節(jié)能器中是逆流，進水溫度一般小于60℃，這樣進水溫度與煙氣溫度的溫差就大，煙溫易降下來，換熱效果也好。普通三回程鍋爐水是一樣溫度，冷凝鍋爐將普通三回程鍋爐變二回程，將第三回程變成節(jié)能器，這樣人為的加大溫差就是為了降低排煙溫度提高換熱效率。在同樣的排煙溫度下，普通鍋爐要達到冷凝鍋爐的排煙溫度必須增大受熱面，在較低的溫度下為降低排煙溫度而需要布置很大的受熱面，鋼耗很大。其經(jīng)濟性比冷凝鍋爐的還高。冷凝鍋爐與普通鍋爐的比較冷凝鍋爐與普通鍋爐相比多了節(jié)能器，我8作用冷凝鍋爐能夠回收煙氣中水蒸汽潛熱的多少與鍋爐所使用的燃料種類和鍋爐的出水溫度有關(guān)。當無冷凝回收裝置的普通鍋爐燃燒天然氣時，如果鍋爐的熱效率按燃料低位發(fā)熱量計算為90%時，采用冷凝式余熱回收裝置（冷凝器）后，排煙溫度降到30～50℃，其熱效率則會提高到107%左右。在燃料的耗量不變的情況下，供熱系統(tǒng)的回水越低，冷凝式余熱回收裝置回收的熱量就越多，鍋爐的熱效率就越高。對于冬季使用鍋爐提供熱能的水環(huán)式水源空調(diào)，其供熱熱水溫度為25℃，采用冷凝鍋爐比普通熱水鍋爐節(jié)約相當多的運行費用。以100萬kcal/h鍋爐為例，普通鍋爐天然氣耗量為126.5Nm3/h(天然氣低位熱值為8500kcal/Nm3)，冷凝鍋爐天然氣耗量為110Nm3/h，如果鍋爐每天運轉(zhuǎn)10個小時，采暖周期為100天的話，采用冷凝鍋爐每年可節(jié)約天然氣16500Nm3，以天然氣價1.8元計，每年節(jié)約運行費用2.97萬元。作用冷凝鍋爐能夠回收煙氣中水蒸汽潛熱的多少與鍋爐所使9要求2010年8月30日國家質(zhì)檢總局頒布了TSGG0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》，本規(guī)程依據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》、《高耗能特種設備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》的規(guī)定，對鍋爐設計、制造、安裝、改造、維修和使用等環(huán)節(jié)的節(jié)能工作提出了明確要求，對規(guī)范鍋爐節(jié)能工作具有重要意義。一些重要條款摘錄如下：第八條：鍋爐排煙溫度設計應當綜合考慮鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，并且符合以下要求：（一）額定蒸發(fā)量小于1t/h的蒸汽鍋爐，不高于230℃（二）額定蒸發(fā)量小于0.7MW的蒸汽鍋爐，不高于180℃（三）額定蒸發(fā)量大于或者等于1t/h的蒸汽鍋爐和額定熱功率大于或者等于0.7MW的熱水鍋爐，不高于170℃（四）額定熱功率小于或者等于1.4MW的有機熱載體鍋爐，不高于進口介質(zhì)溫度50℃（五）額定熱功率大于1.4MW的有機熱載體鍋爐，不高于170℃第二十三條以天然氣為燃料的鍋爐，宜采用半冷凝或者全冷凝尾部熱交換裝置，回收煙氣中的熱量。第二十六條鍋爐制造單位應當向使用單位提供鍋爐產(chǎn)品能效測試報告。能效測試工作應當由國家質(zhì)檢總局確定的鍋爐能效測試機構(gòu)進行。要求2010年8月30日國家質(zhì)檢總局頒布了TS10關(guān)于冷凝水的用途我們說的冷凝鍋爐真正意義是冷凝煙氣中的水蒸汽，水蒸汽變成冷凝水后釋放出的熱量是很可觀的，但是他冷凝成的水雖多，但是要利用又太少，不經(jīng)濟，這部分水一般都直接排到下水道去了。冷凝水中含有一定的雜質(zhì)，還有一定的酸性，若想利用就需要再處理，這里就要考慮經(jīng)濟不經(jīng)濟的問題。關(guān)于冷凝水的用途我們說的冷凝鍋爐真正意義是冷凝煙氣中的水蒸汽11關(guān)于汽化潛熱的計算CH4+2O2→CO2+2H2O

16kg64kg44kg36kg0.7kgxkg

標準狀況下：天然氣密度為0.7kg/m3，1m3天然氣的質(zhì)量=0.7kg/m3*1m3=0.7kg16:36=0.7:xx=36*0.7/16=1.575kg相當于1m3(0.7kg)天然氣燃燒生成1.575kg水蒸汽。1.575kg100℃水蒸汽變成100℃的水放出：540.24大卡*1.575kg/大卡=850.878大卡的熱量。在1個大氣壓下1kg100℃水蒸汽變成1kg100℃的水放出的熱量是540.24大卡，這是個常量。常規(guī)鍋爐這部分熱量就白白排到大氣中去了，而冷凝鍋爐將這部分熱量加以利用。而這部分熱量在常規(guī)熱力計算中是不計的。這也就是為什么冷凝鍋爐的熱效率超過100%的原因。850.878大卡的熱量能將850.878kg的水加熱升高1℃，這僅僅是1m3的天然氣燃燒后放出的汽化潛熱，若鍋爐大，這部分熱量利用起來，郊益是相當可觀的。關(guān)于汽化潛熱的計算CH4+2O2→CO2+12冷凝鍋爐節(jié)能計算以WNS1-1.25-Q為例：其理論耗氣量按75m3/h計，天然氣的低位了熱量按8450kcal(大卡)/h計。理論上若1m3天然氣完全燃燒后生成的水蒸汽全部凝結(jié)后能放出850.878大卡的凝結(jié)熱。850.878/8450*100%=10.06%，這就是我們常說的冷凝鍋爐最大可提高熱效率近11%的理論數(shù)據(jù)，當然這是理想狀態(tài)，我們不可能100%將釋放出的水蒸汽全部凝結(jié)并吸收利用，在實際中只能達到6%～8%。1T鍋爐1小時放出凝結(jié)熱=75m3*850.878大卡/m3=63816大卡。63816大卡/8450大卡=7.55m3理論上這些熱量全部吸收1小時可節(jié)約7.55m3氣，實際中能節(jié)約4～5m3天然氣，一天運行10小時能節(jié)約40～50m3氣，這就是很多廠大力推廣冷凝鍋爐而用戶愿意接受的原因。冷凝鍋爐節(jié)能計算以WNS1-1.25-Q為例：其理論耗氣量按13幾個主要概念換熱先決條件是要有溫度差，高溫向低溫物體傳熱。這是客觀事實。無溫度差就沒有換熱先決條件，一切無從談起。傳熱的方式：傳導、輻射、對流三種。水的氣液變化：液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)吸熱；標準狀況下100℃的水變成100℃的水蒸汽要吸收熱量叫汽化潛熱；液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)吸熱；標準狀況下100℃的水蒸汽變成100℃的水要放出熱量叫凝結(jié)熱。這是2個相反的過程，吸收和放出的熱量是相等的。標準狀況下1kg水蒸汽變成1kg的水要放出540.24大卡的熱量。而1kg水溫度降低1℃才放出1大卡的熱量。幾個主要概念換熱先決條件是要有溫度差，高溫向低溫物體傳熱。這14燃氣冷凝鍋爐河南遠大鍋爐燃氣冷凝鍋爐河南遠大鍋爐15冷凝燃氣鍋爐關(guān)鍵點冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù)，是一種新型節(jié)能、環(huán)保的技術(shù);他的原理并不復雜，簡單的概括就是通過對煙氣冷凝回收煙氣中的熱能。傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160~250℃，甚至更高，使得燃料燃燒時產(chǎn)生的水(例如天然氣：CH4+2O2→CO2+2H2O)在煙氣中處于過熱狀態(tài)的水蒸汽，隨煙氣從煙囪中流失。傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達到85%~91%。而冷凝燃氣鍋爐，它把排煙溫度降低到50~70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，熱效率最高可達109%。冷凝燃氣鍋爐關(guān)鍵點冷凝鍋爐的關(guān)鍵在于冷凝技術(shù)，是一種16冷凝燃氣鍋爐的工作原理通俗的講，冷凝式燃氣鍋爐的工作原理就是通過一定的裝置將鍋爐燃燒后排放的熱煙氣(一般在140℃左右)中的熱量進行回收，經(jīng)回收后的排煙溫度只有60℃左右，這樣熱效率大概提高了10%左右，自然就節(jié)約了大約10%的燃氣，同時在能量回收過程中，還能夠降低有害氣體的排放，減少環(huán)境污染。冷凝燃氣鍋爐的工作原理通俗的講，冷凝式燃氣鍋爐的工作17優(yōu)勢普通鍋爐燃燒時的煙氣溫度很高，約為140℃，帶走了很多熱量，冷凝燃燒技術(shù)將煙氣溫度降到60℃，將部分煙氣中水蒸汽冷凝成液態(tài)，吸收了煙氣中水蒸汽從氣體變?yōu)橐后w的熱量（通俗的講就是吸收了將水蒸汽從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)釋放出的凝結(jié)潛熱），也就是回收了原來被煙氣帶走的熱量，所以熱效率比普通鍋爐高許多。由于在計算鍋爐熱效率時不考慮高溫煙氣所帶走的（凝結(jié)潛熱）熱量，而冷凝鍋爐恰好利用了這部分熱量，所以熱效率就有可能超過100%，冷凝式鍋爐的理論最大熱效率為111%優(yōu)勢普通鍋爐燃燒時的煙氣溫度很高，約為140℃，18影響正面影響燃料燃燒會產(chǎn)生大量的CO2、NOX和少量的SO2，這些物質(zhì)排放到大氣，會引起溫室效應和酸雨的產(chǎn)生，對環(huán)境產(chǎn)生破壞作用。冷凝鍋爐在凝結(jié)煙氣中水蒸汽的同時，可以方便地去除煙氣中的這些有害物質(zhì)，因此，采用冷凝鍋爐對保護環(huán)境也具有重要的意義。負面影響由于冷凝的作用排煙溫度過低，如果低于臨界點會產(chǎn)生冷凝水，從而產(chǎn)生酸性排放物，對鍋爐換熱體產(chǎn)生腐蝕，因此要控制排煙溫度。影響正面影響19冷凝鍋爐的組成冷凝鍋爐主要有三大部分組成：鍋爐本體、節(jié)能器、冷凝器。節(jié)能器是一般承壓的，其制作材料主要是碳鋼的；冷凝器一般是常壓，用不銹鋼制作。因為冷凝器中煙氣排煙溫度低有大量的冷凝水生成，冷凝水中溶有一定量的酸性氣體，顯酸性。若不用不銹鋼，用普通碳鋼快的幾個月就腐蝕壞了。鍋爐本體一般采用二回程，為了降低鍋爐高度，有的廠家將回燃室作成橢圓形，但多數(shù)廠家還是用圓形的。節(jié)能器常采用光管或鰭片管式，而冷凝器采用鰭片管式。鰭片有螺旋纏繞式、有螺旋高頻焊的、有用鋁擠壓成螺旋形的。為了防止腐蝕鰭片管一般作成不銹鋼的。有的廠家管子用一般的鍋爐管，鰭片用鋁擠壓成，由于鋁的導熱效果好，成本較用不銹鋼高頻焊低一點，現(xiàn)在好多廠家廣泛采用。冷凝鍋爐的組成冷凝鍋爐主要有三大部分組成：鍋爐本體、節(jié)能器、20節(jié)能器與冷凝器的區(qū)別一般以通過煙氣的溫度高低來區(qū)別：通過節(jié)能器或冷凝器的排煙溫度大于100℃我們就叫節(jié)能器，小于100℃的我們就叫冷凝器。若煙氣溫度高于100℃，煙氣中的水蒸汽就不能凝結(jié)成水了。無水生成當然不能叫冷凝器了。嚴格來說，通過冷凝器的排煙溫度在80℃以下，這時煙氣中60%以上的水蒸汽被冷凝叫冷凝器才名符其實。順便說一下通常把排煙溫度在80～100℃之間的叫半冷凝器，但作為銷售推廣，將半冷凝器說成冷凝器也是可以的，但我們要知道這個概念，以免和內(nèi)行談起來說外行話。節(jié)能器與冷凝器的區(qū)別一般以通過煙氣的溫度高低來區(qū)別：通過節(jié)能21冷凝鍋爐與普通鍋爐的比較冷凝鍋爐與普通鍋爐相比多了節(jié)能器，我們在普通鍋爐后加冷凝器是否也能達到冷凝鍋爐的效果呢？這里就有個設計的經(jīng)濟性問題了。冷凝鍋爐相比普通鍋爐制造麻煩一點，那為什么這樣設計呢，因為冷凝鍋爐的補水是通過節(jié)能器再進入鍋爐的，水在節(jié)能器中是逆流，進水溫度一般小于60℃，這樣進水溫度與煙氣溫度的溫差就大，煙溫易降下來，換熱效果也好。普通三回程鍋爐水是一樣溫度，冷凝鍋爐將普通三回程鍋爐變二回程，將第三回程變成節(jié)能器，這樣人為的加大溫差就是為了降低排煙溫度提高換熱效率。在同樣的排煙溫度下，普通鍋爐要達到冷凝鍋爐的排煙溫度必須增大受熱面，在較低的溫度下為降低排煙溫度而需要布置很大的受熱面，鋼耗很大。其經(jīng)濟性比冷凝鍋爐的還高。冷凝鍋爐與普通鍋爐的比較冷凝鍋爐與普通鍋爐相比多了節(jié)能器，我22作用冷凝鍋爐能夠回收煙氣中水蒸汽潛熱的多少與鍋爐所使用的燃料種類和鍋爐的出水溫度有關(guān)。當無冷凝回收裝置的普通鍋爐燃燒天然氣時，如果鍋爐的熱效率按燃料低位發(fā)熱量計算為90%時，采用冷凝式余熱回收裝置（冷凝器）后，排煙溫度降到30～50℃，其熱效率則會提高到107%左右。在燃料的耗量不變的情況下，供熱系統(tǒng)的回水越低，冷凝式余熱回收裝置回收的熱量就越多，鍋爐的熱效率就越高。對于冬季使用鍋爐提供熱能的水環(huán)式水源空調(diào)，其供熱熱水溫度為25℃，采用冷凝鍋爐比普通熱水鍋爐節(jié)約相當多的運行費用。以100萬kcal/h鍋爐為例，普通鍋爐天然氣耗量為126.5Nm3/h(天然氣低位熱值為8500kcal/Nm3)，冷凝鍋爐天然氣耗量為110Nm3/h，如果鍋爐每天運轉(zhuǎn)10個小時，采暖周期為100天的話，采用冷凝鍋爐每年可節(jié)約天然氣16500Nm3，以天然氣價1.8元計，每年節(jié)約運行費用2.97萬元。作用冷凝鍋爐能夠回收煙氣中水蒸汽潛熱的多少與鍋爐所使23要求2010年8月30日國家質(zhì)檢總局頒布了TSGG0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》，本規(guī)程依據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》、《高耗能特種設備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》的規(guī)定，對鍋爐設計、制造、安裝、改造、維修和使用等環(huán)節(jié)的節(jié)能工作提出了明確要求，對規(guī)范鍋爐節(jié)能工作具有重要意義。一些重要條款摘錄如下：第八條：鍋爐排煙溫度設計應當綜合考慮鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，并且符合以下要求：（一）額定蒸發(fā)量小于1t/h的蒸汽鍋爐，不高于230℃（二）額定蒸發(fā)量小于0.7MW的蒸汽鍋爐，不高于180℃（三）額定蒸發(fā)量大于或者等于1t/h的蒸汽鍋爐和額定熱功率大于或者等于0.7MW的熱水鍋爐，不高于170℃（四）額定熱功率小于或者等于1.4MW的有機熱載體鍋爐，不高于進口介質(zhì)溫度50℃（五）額定熱功率大于1.4MW的有機熱載體鍋爐，不高于170℃第二十三條以天然氣為燃料的鍋爐，宜采用半冷凝或者全冷凝尾部熱交換裝置，回收煙氣中的熱量。第二十六條鍋爐制造單位應當向使用單位提供鍋爐產(chǎn)品能效測試報告。能效測試工作應當由國家質(zhì)檢總局確定的鍋爐能效測試機構(gòu)進行。要求2010年8月30日國家質(zhì)檢總局頒布了TS24關(guān)于冷凝水的用途我們說的冷凝鍋爐真正意義是冷凝煙氣中的水蒸汽，水蒸汽變成冷凝水后釋放出的熱量是很可觀的，但是他冷凝成的水雖多，但是要利用又太少，不經(jīng)濟，這部分水一般都直接排到下水道去了。冷凝水中含有一定的雜質(zhì)，還有一定的酸性，若想利用就需要再處理，這里就要考慮經(jīng)濟不經(jīng)濟的問題。關(guān)于冷凝水的用途我們說的冷凝鍋爐真正意義是冷凝煙氣中的水蒸汽25關(guān)于汽化潛熱的計算CH4+2O2→CO2+2H2O

16kg64kg44kg36kg0.7kgxkg

標準狀況下：天然氣密度為0.7kg/m3，1m3天然氣的質(zhì)量=0.7kg/m3*1m3=0.7kg16:36=0.7:xx=36*0.7/16=1.575kg相當于1m3(0.7kg)天然氣燃燒生成1.575kg水蒸汽。1.575kg100℃水蒸汽變成100℃的水放出：540.24大卡*1.575kg/大卡=850.878大卡的熱量。在1個大氣壓下1kg100℃水蒸汽變成1kg100℃的水放出的熱量是540.24大卡，這是個常量。常規(guī)鍋爐這部分熱量就白白排到大氣中去了，而冷凝鍋爐將這部分熱量加以利用。而