DB41-T 2542-2023 燃氣鍋爐煙氣余熱回收利用技術(shù)規(guī)范

ICS

27.220CCS

J

9841 DB41/T

2542—2023燃氣鍋爐煙氣余熱回收利用技術(shù)規(guī)范

發(fā)布

實施河南省市場監(jiān)督管理局 發(fā)

布DB41/T

2542—2023 前言

.................................................................................

II1

...............................................................................

12 規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13 術(shù)語和定義

.........................................................................

14 余熱回收利用工藝流程

...............................................................

25 煙氣余熱回收利用裝置及其技術(shù)要求

...................................................

3附錄

A（資料性） 煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)計算公式.........................................

5DB41/T

2542—2023本文件按照GB/T

—《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由河南省承壓類特種設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。本文件起草單位：河南省鍋爐壓力容器檢驗技術(shù)科學(xué)研究院。本文件主要起草人：高慶偉、張磊、李騰蛟、陳帥甫、張羅娜、傅慧明、秦瑞紅、馬喜振、劉瑩。IIDB41/T

2542—20231 范圍本文件規(guī)定了燃氣鍋爐煙氣余熱回收利用技術(shù)的術(shù)語定義、工藝流程和要求。管制造的煙氣余熱回收利用裝置。2規(guī)范性引用文件文件。GB/T

16507（所有部分） 水管鍋爐GB/T

16508（所有部分） 鍋殼鍋爐GB

50041 鍋爐房設(shè)計規(guī)范GB

50264 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范CJ/T

燃氣鍋爐煙氣冷凝熱能回收裝置TSG

11鍋爐安全技術(shù)規(guī)程TSG

鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。煙氣余熱煙氣中含有的大量顯熱和水蒸氣的潛熱所組成的熱量。煙氣回收利用利用低溫冷源來完成與煙氣的熱量傳遞過程，使燃氣鍋爐排煙溫度下降，并使煙氣中水蒸氣冷凝，回收利用煙氣的顯熱和潛熱，用于供熱。一級節(jié)能器用煙氣的顯熱。二級冷凝器采用間壁式換熱方式將地板輻射采暖供熱的二次管網(wǎng)低溫回水作為冷源來完成與煙氣的熱量傳遞設(shè)備，回收利用煙氣中部分水蒸氣冷凝放出的汽化潛熱及顯熱。DB41/T

2542—2023冷凝水煙氣中含有的水蒸氣（即氣態(tài)水）經(jīng)過冷凝過程形成的液態(tài)水。有效輸出熱量單位時間內(nèi)流經(jīng)煙氣余熱回收利用裝置的被加熱介質(zhì)進出口所攜帶熱量之差。節(jié)能量單位時間內(nèi)煙氣余熱回收利用裝置的有效輸出熱量與回收該部分煙氣熱能所消耗能量之差。節(jié)能率量的比值。4 余熱回收利用工藝流程排放管、放氣、排污、溫度和壓力儀表等組成，用于加熱一次管網(wǎng)回水、二次管網(wǎng)回水和助燃冷空氣。經(jīng)過空氣預(yù)熱器，與冷空氣進行最后的熱交換，完成最后的煙氣余熱回收利用，最終經(jīng)過煙囪排放。煙氣余熱回收利用工藝流程示意圖如圖1所示：55

75

15

圖1煙氣余熱回收利用工藝流程示意圖DB41/T

2542—20235 煙氣余熱回收利用裝置及其技術(shù)要求一般要求煙氣余熱回收利用裝置一般要求如下：a)

煙氣余熱回收利用裝置不應(yīng)影響燃氣鍋爐的正常安全運行，宜不增加額外風(fēng)機、水泵等耗能設(shè)備；b)

CJ/T

515

中有關(guān)煙氣潛熱、煙氣冷凝水、減少霧氣排放的要求；c)

煙氣余熱回收利用裝置應(yīng)內(nèi)外表面應(yīng)整潔，耐腐蝕，不應(yīng)有劃痕、銹斑等缺陷；d)

煙氣余熱回收利用裝置應(yīng)流動阻力小、高效換熱、結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝和維護；e)

煙氣余熱回收利用裝置標(biāo)志牌、煙氣及換熱介質(zhì)連接管的流向標(biāo)記等應(yīng)完整、正確、清晰，安裝牢固，并應(yīng)置于明顯位置。結(jié)構(gòu)求如下：a)

TSG

、

及

中的相關(guān)規(guī)定；b)

換熱設(shè)備推薦采用螺旋翅片管結(jié)構(gòu)形式，采用煙氣與介質(zhì)相互逆流換熱方式，管排形式、翅片結(jié)構(gòu)等應(yīng)滿足換熱系數(shù)高、設(shè)備體積小、設(shè)備檢修方便；c)

翅片的設(shè)計厚度應(yīng)考慮使用壽命的要求；d)

設(shè)備的設(shè)計流量應(yīng)滿足工藝流程的要求，盡量降低介質(zhì)循環(huán)阻力；e)

煙側(cè)阻力、振動頻率等參數(shù)，滿足阻力小，噪音低，振動?。籪)

煙氣余熱回收利用裝置的最低處應(yīng)設(shè)置煙氣冷凝水排放管，防止冷凝水在裝置中積存；g)

煙氣余熱回收利用裝置和管路的絕熱工程應(yīng)滿足

50264

中的相關(guān)規(guī)定；h)

煙氣余熱回收利用裝置的設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)按照

GB

50041

的規(guī)定執(zhí)行，綜合考慮設(shè)備重量、容水量、管道受力等參數(shù)，進行基礎(chǔ)及鋼架設(shè)計；i)

空氣預(yù)熱器裝置根據(jù)工藝要求確保密封性。材料煙氣余熱回收利用裝置選用材料應(yīng)考慮防腐蝕，要求如下：a)

與煙氣接觸的表面和換熱面、管應(yīng)采用防腐蝕表面改性材料或耐腐蝕材料，且焊接處應(yīng)采取防腐蝕措施；b)

空氣熱交換器的管及翅片宜使用銅或鋁等高效換熱材料；c)

煙道的材料宜使用不銹鋼或復(fù)合材料；d)

煙氣余熱回收利用裝置的最高允許工作溫度應(yīng)不低于煙氣余熱回收裝置最高進口煙溫。煙風(fēng)阻力煙風(fēng)阻力相關(guān)要求如下：a)

煙氣余熱回收利用裝置的換熱設(shè)備宜采用低煙風(fēng)阻力的管排結(jié)構(gòu)；/mmD/t/hQ/MW252.8325.64012158.45020251417.570304021298050357010013091125DB41/T

2542—2023b)

煙氣設(shè)計流速宜在

8

m/s~

m/s

范圍內(nèi)；c)

設(shè)備煙風(fēng)阻力、風(fēng)機選型按照

515

等相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。設(shè)備承壓煙氣余熱回收利用裝置的承壓要求如下：a)

一級節(jié)能器的設(shè)計壓力應(yīng)按

TSG

11、GB/T

16507、GB/T

中相關(guān)的規(guī)定確定；b)

二級冷凝器的設(shè)計壓力應(yīng)按照不低于二次管網(wǎng)循環(huán)水最高靜壓與管網(wǎng)流動阻力之和的

1.5

倍設(shè)計。配套儀表配套儀表應(yīng)符合TSG

91—2021D等相關(guān)規(guī)定的要求。煙氣冷凝水管管徑煙氣冷凝水管管徑應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1 煙氣冷凝水管管徑煙氣余熱回收利用技術(shù)參數(shù)計算煙氣余熱回收利用技術(shù)參數(shù)的計算見附錄A。DB41/T

2542—2023

附錄 A（資料性）煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)計算公式A.1 煙氣余熱回收利用的理論計算A.1.1 煙氣顯熱回收量的計算A.1.1.1 理論空氣的焓值計算公式為：KO

4

2

83

12

4K式中：t——煙氣溫度，單位為攝氏度（℃）。A.1.1.2二氧化碳焓值計算公式為：CO2

A.1.1.3 氮氣焓值計算公式為：N2

t

t

t

tA.1.1.4 水蒸氣焓值計算公式為：H2O

t

t

t

tA.1.1.5 理論煙氣焓值計算公式為：o

Vii式中：

——標(biāo)態(tài)下理論煙氣焓值，單位為千焦每立方米（3Vi

——標(biāo)態(tài)下煙氣中各組分的含量；——標(biāo)態(tài)下煙氣中各組成分的焓值，單位為千焦每立方米（3）。A.1.1.6實際煙氣的焓值計算公式為：

式中：hy

——標(biāo)態(tài)下實際煙氣焓值，單位為千焦每立方米（3

——過量空氣系數(shù)；ko

——標(biāo)態(tài)下理論空氣焓值，單位為千焦每立方米（kJ/m3kDB41/T

2542—2023A.1.1.7回收煙氣顯熱量計算公式為：Qs

=(hy1hy2

)ms式中：

——標(biāo)態(tài)下回收煙氣顯熱量，單位為千焦每秒（）；——標(biāo)態(tài)下煙氣進口焓值，單位為千焦每立方米（kJ/m3hy2——標(biāo)態(tài)下煙氣出口焓值，單位為千焦每立方米（kJ/m3m——煙氣的流量，單位為立方米每秒（m3/sA.1.2煙氣潛熱回收量的計算A.1.2.1 冷凝的水蒸氣容積計算公式為：2

2

p2

=1

ppp

V——標(biāo)態(tài)下冷凝的水蒸氣容積，單位為立方米（m3）；——水蒸氣容積，單位為立方米（m3）；s

——對應(yīng)溫度水蒸氣包和壓力，單位為帕（Pa）；

——煙氣壓力，單位為帕（PaV——煙氣容積，單位為立方米（m3A.1.2.2 冷凝的水質(zhì)量計算公式為：2

2

A.1.2.3冷凝率計算公式為：DB41/T

2542—2023 H HOs

CVHOCVHO

s

VV

2 2rH2O

tt2

10?5t3

10?6

t4

10?9

t5式中：t——煙氣的露點溫度與煙氣出口溫度的平均值，單位為攝氏度（℃）。A.1.2.5 煙氣潛熱回收量計算公式為：A.1.3 煙氣余熱理論回收總熱量煙氣余熱理論回收總熱量計算公式為：

=

+式中：Q——回收顯熱量的值，單位為千焦每秒（A.1.4節(jié)能率煙氣冷凝熱能回收裝置的節(jié)能率計算公式為：

=

Qr

QdBg

q

式中：yrh

——煙氣冷凝熱能回收裝置的節(jié)能率；

——煙氣余熱理論回收總熱量，單位為千焦每秒（Q

——秒（kJ/s

——燃氣鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃氣流量，單位為立方米每秒（m3/s

——燃氣低位發(fā)熱量，單位為千焦每立方米（kJ/m3）。A.2煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論計算

3

kJ/m3

kJ/m3

kJ/mkJ/skg/m3

1802945.340.002945.340.000.001702779.880.002779.88165.460.000.51602614.940.002614.94330.400.001502450.530.002450.53494.810.001.51402286.660.002286.66658.680.001302123.330.002123.33822.010.002.41201960.530.001960.53984.8110.002.91101798.280.001798.281147.060.003.41001636.580.001636.581308.760.003.9901475.420.001475.421469.920.004.4801314.810.001314.811630.530.004.8701154.750.001154.751790.590.005.360995.260.00995.261950.080.005.855915.72450.161365.872479.780.187.454899.82768.111667.932813.620.31128.453883.941067.811951.753129.210.43179.352868.061350.442218.503427.720.542210.251852.181617.092469.273710.250.65261150836.321868.752705.073977.780.753011.849820.452106.352926.804231.230.843412.648804.602330.733135.324471.470.943813.347788.742542.683331.434699.281.02411446772.902742.953515.854915.391.104414.645757.062932.203689.265120.491.184715.244741.22311.083852.305315.201.255015.843725.393280.164005.565500.111.325316.342709.573440.014149.585675.781.385616.941693.753591.144284.895842.731.455817.340677.943734.014411.956001.421.506017.839662.133869.104531.236152.311.566318.338646.333996.814643.146295.821.616518.737630.534117.554748.086432.351.666719.136614.744231.684846.436562.281.716919.535598.964339.564938.526685.941.757019.834583.184441.525024.706803.671.797220.2DB41/T

2542—2023煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論換算見表A.1。表A.1表A.1

煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論換算表

3

kJ/m3

kJ/m3

kJ/mkJ/skg/m3

33567.414537.865105.276915.791.837420.532551.644628.885180.527022.571.877520.831535.884714.855