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冷凝余热回收炉技术分析摘要：冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热还可以降低烟气中的有害气体所以它很快确立了其在暖通领域中的地位欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜使得冷凝锅炉的应用极为广泛。关键词：冷凝余热锅炉1、概述一般来说热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来并且排烟温度降低得足够低排烟损失很低的情况下锅炉的热效率会提高到100%甚至超过100%。在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是利用燃料的低位发热量来进行计算的国外也是如此如果按锅炉的高位发位量来计算锅炉的热效率则100%的热效率是不可能达到的(能量守恒)。利用高效的冷凝换热器和空气预热器来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热从而达到提高锅炉热效率的目的。这种锅炉就是冷凝余热回收锅炉。冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代开发家用冷凝式锅炉到80年代末期90年代初期韩国率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上此外在烟气中的CO2和NOX等有害成份也大大降低这对环保来说是非常有利的。在欧美等国由于政府鼓励使用冷凝锅炉所以需求量不断增加冷凝锅炉的使用率瑞士60%荷兰50%德国20%奥地利(20%)英国(15%)。冷凝式换热器是一种低温热交换器传热面积大并使用了价格昂贵的耐腐蚀的不锈钢材料虽然价格较高但这只是一次性投资其投资回收期只需几个月节约的燃料费很快就将投资回收。冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热还可以降低烟气中的有害气体所以它很快确立了其在暖通领域中的地位欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜使得冷凝锅炉的应用极为广泛。而在中国冷凝锅炉还是空白人们对冷凝锅炉的认识不足是一重要原因另一原因就是生产厂家对冷凝锅炉的推广和研发不力。斯大锅炉这一中韩合资的锅炉制造企业自始就至力于将韩国的锅炉技术与中国的锅炉现状相结合先后研发出冷凝无压热水锅炉、冷凝余热回收锅炉、冷凝常压热水锅炉、冷凝承压热水锅炉并将韩国的能源利用理念引入中国特别在冷凝锅炉的推广上做了大量的工作。2、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天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3NM3(大约12.5KG)。以过量空气系数1.3为例产生烟气14NM3(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1850KJ总计放热3450KJ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。目前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。3、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