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斯大冷凝余熱回收鍋爐

2013-06-22 10:52:18 來源:蘭州海博環保設備有限公司 瀏覽:3984
    冷凝余熱回收鍋爐是一種結構與普通蒸汽鍋爐不同,增設了冷凝換熱器和空氣預熱器。燃燒機采用了分體式燃燒機,并用空預器加熱了燃燒用空氣。具有對汽溫汽壓自動調節、自動點火,并有缺水、超壓、熄火保護。采用冷凝換熱器用不銹鋼鰭片管,增強了傳熱。真空熱管式空氣預熱器等。選配優良進口低NOX燃燒機,燃燒充分。
    冷凝余熱回收鍋爐熱效率分析
燃料中含有大量氫元素,燃燒產生大量水蒸汽。每1NM3天然氣燃燒后可以產生1.55KG水蒸汽,具有可觀的汽化潛熱,大約為3700KJ,占天然氣的低位發熱量的10%左右。在排煙溫度較高時,水蒸汽不能冷凝放出熱量,隨煙氣排放,熱量被浪費。同時,高溫煙氣也帶走大量顯熱,一起形成較大的排煙損失。
煙氣冷凝余熱回收裝置,利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣,實現煙氣溫度降低,靠近換熱面區域,煙氣中水蒸汽冷凝,同時實現煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結潛熱釋放,而換熱器內的水或空氣吸熱而被加熱,實現熱能回收,提高鍋爐熱效率。
鍋爐熱效率提高:1NM3天然氣燃燒生產理論煙氣量約10.3 NM3(大約12.5KG)。以過量空氣系數1.3為例,產生煙氣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,總計放熱3450 KJ,約是天然氣低位發熱量的10%。若取80%煙氣進入熱能回收裝置,可以提高熱能利用率8%以上,節省天然氣燃料近10%。
傳統鍋爐中,排煙溫度一般在160~250℃,煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態,不可能凝結成液態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熱值計算所得,未考慮燃料高位發熱值中汽化潛熱量的熱損失。因此傳統鍋爐熱效率一般只能達到87%~91%。而冷凝式余熱回收鍋爐,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潛熱。
以天然氣為燃料的冷凝余熱回收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%,遠高于燃煤鍋爐產生的煙氣中6%以下的水蒸汽含量。目前鍋爐熱效率均以低位發熱量計算,盡管名義上熱效率較高,但由于天然氣高、低位發熱量值相差10%左右,實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,當換熱器壁面溫度低于煙氣的露點溫度時,煙氣中的水蒸汽將被冷凝,釋放潛熱,10%的高低位發熱量差能被有效利用。
    冷凝式鍋爐的設計思想及原理
排煙溫度是鍋爐的基本設計參數之一。設計鍋爐時首先要對該參數進行選定。
鍋爐排煙溫度直接影響到鍋爐機組的經濟性和尾部受熱面工作。選擇較低的排煙溫度可以降低鍋爐的排煙熱損失,有利于提高鍋爐的熱效率,節約能源及降低鍋爐的運行費用。因此,如何有效地降低鍋爐的排煙溫度并使之合理利用,是一個重大的技術性課題,斯大公司引進韓國技術研發的冷凝式余熱回收鍋爐,其降低排煙溫度是通過以下方法來實現:
(1)、通過增加鍋爐本體的對流受熱面的換熱面積或采用提高對流換熱系數的方法,降低排煙溫度;
(2)、在尾部煙道增設鰭片式冷凝換熱器和熱管式空氣預熱器。
上述方法在實際應用中有效地回收排煙中顯熱與汽化潛熱。
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