燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究

燃气锅炉在北京市集中供热系统中应用广泛。目前燃气锅炉的烟气排放温度较高,通过降低烟气排放温度回收烟气余热,有助于提高燃气锅炉的供热效率,实现较明显的节能效果。本文综述了烟气余热回收方向的典型应用技术,包括利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术。总结了上述技术在集中供热系统中的应用形式与特点。分析了目前烟气余热回收利用技术中存在的问题,指出了烟气冷凝余热回收过程中的烟气排放、冷凝液处理、设备防腐蚀和烟气净化等关键技术问题及其技术解决思路,为烟气余热回收利用技术的研究与推广应用提供参考。     

基于排烟余热深度利用的燃气锅炉低污染排放方案优化

针对燃气锅炉排放物氮氧化物含量高、雾气大,降氮改造通常导致锅炉效率降低、烟气回流易造成锅炉腐蚀,为保证锅炉房内空气环境要求需要增加能耗等问题,提出了基于烟气冷凝热能和烟气冷凝水深度回收,排烟余热加热热网水、助燃空气及供暖气流的燃气锅炉低氮排放优化方案。以排烟温度已降低到70℃以下、热效率达到95%以上的北京某29 MW燃气供热锅炉增效、降氮、减排和近无烟排放改造工程为例,进行了节能、节水、除雾、降氮等技术经济效益分析。实测结果表明,不同锅炉负荷下,烟气温度从48.6~60℃降至37.6~46℃,节能5.2%~8.4%,单位容量锅炉(700kW)回收烟气冷凝水0.68~1.54t/d,氮氧化物质量浓度降至30mg/m3以下,烟气除水(雾)率可达66%,节能、节水、环保效果显著。     

热泵型烟气冷凝余热回收系统实验研究

为充分回收燃气锅炉排放烟气中的冷凝余热,本文提出了1种热泵型烟气冷凝余热回收方式.该方式分级回收烟气高温显热与冷凝潜热,搭建了热泵型烟气冷凝余热回收实验台,研究了热网回水温度、热网回水流量对该系统的余热回收效率、余热利用效率、排烟温度、供热水温度与热泵机组制热性能系数的影响.该余热回收系统可实现向热网直接供热与向热网回水预热两种运行模式.在预热运行模式下,当热网回水温度为40.0℃,热网回水流量为11.0 L/min时,热泵型烟气余热回收系统的烟气余热回收效率是11.9％,其余热利用效率可到15.9％,系统的排烟温度可降至19.8℃,热泵机组的制热性能系数为3.3.该热泵型烟气冷凝余热回收方式节能效果显著,具有较好的推广应用前景.     

基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收技术的节能效益分析

锅炉是供热系统的主要热源形式,其供热能力约占全国总供热能力的58%。鉴于供热行业煤改气工程的快速推进,燃气锅炉供热能力较高,且排烟温度偏高,具有较大的节能潜力。就常规燃气锅炉区域供热系统的排烟余热回收率低、经济性较差的问题,本文从系统的角度探讨燃气锅炉排烟余热回收利用方法,提出了基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收及区域供热技术方案,并从热力学和经济学角度将该系统与目前存在的2种燃气锅炉供热系统进行对比分析,结果表明:该技术方案可将一次热网回水温度降低至20℃;提高一次热网输送能力约47%;与常规燃气锅炉区域供热系统相比,基于吸收式换热的燃气锅炉烟气余热回收及区域供热技术具有系统用能方式较合理、节能效益显著和经济效益较好的特征,是高效、经济回收燃气锅炉排烟余热的主要供热技术方案,适用于供热半径大或既有一次热网输热能力不足的供热工程。     

基于增热型吸收式换热的燃气锅炉集中供热技术节能效益分析

开发可再生能源-地热和回收锅炉烟气余热是提高既有供热系统供热能效的有效措施。本文研究的基于增热型吸收式换热的燃气锅炉供热系统在热源站设置直燃型吸收式热泵和防腐型间壁式烟-水换热器用于深度回收烟气余热,在热力站设置增热型吸收式换热机组用于开发利用地热。分析表明,当供热负荷为50 MW时,该供热系统可将排烟温度降至35℃,回收烟气余热约4.7万GJ/a,回收地热约4.6万GJ/a,降低NO_x排放量约1.5 t/a。与常规燃气锅炉集中供热系统相比,该供热系统可提高一次能源利用率约27.8%,降低天然气年消耗量约19.9%,供热成本降低7.7%,增量投资回收期少于6 a。该系统用能方式相对较为合理,其节能效益、经济效率和环保效益均优于常规燃气锅炉集中供热系统,宜适用于北方地热资源可资利用的区域。研究成果为既有锅炉供热系统升级改造或新建供热系统规划与设计提供参考。     

大型燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术方案与节能潜力分析

针对大型燃气锅炉排烟温度高、能耗高、排放量大等问题,结合烟气余热深度利用中遇到的锅炉房空间小,需要的热回收设备大、阻力大、造价高,节能改造资金紧张等问题,提出了不同的燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收利用技术方案,以减小设备体积、阻力,减少成本。北方某既有大型燃气锅炉改造工程的节能分析结果表明:排烟温度由160℃降至30~50℃,节能10%~13%;单台锅炉(70MW)回收烟气冷凝水70~160t/d,除水率达27%~60%,减少了雾气排放量,减排二氧化碳和氮氧化物10%以上。     

燃气热水锅炉烟气余热深度回收系统分析与应用

分析了吸收式热泵烟气余热深度利用系统原理,通过某锅炉房进行烟气余热深度回收技术改造后的实际运行情况进行跟踪测试,结果显示,系统平均节能率为10.86%,排烟温度降低为30℃以下,有效降低二氧化碳及氮氧化物排放,节能减排效果明显。     

29 MW燃气锅炉低氮改造工程

结合北京某供热厂29 MW燃气锅炉低氮改造工程,简要介绍了烟气再循环和选择性催化还原法(SCR)技术原理,详细说明了烟气再循环系统设置、燃烧器改造和SCR系统还原剂与催化剂选择依据。并根据环保监测烟气排放数据,指出现阶段可采用低氮燃烧器+烟气再循环技术作为燃气锅炉氮氧化物控制主流技术,SCR技术的应用可使锅炉高负荷时满足更低的氮氧化物排放要求。     

天然气锅炉房烟气余热深度回收工程案例

提出基于直燃型吸收式热泵和直接接触式换热器的烟气余热回收技术,阐述其基本原理,对1台29 MW的燃气锅炉利用该技术进行供热改造并进行工程实测。接触式换热器的排烟温度降至27.4℃,在供暖期平均回收烟气余热为2.67 MW,燃气锅炉平均供热效率提高值为11.54%,NO_x减排率为10.48%,凝结水量为3.11 t/h,达到了节能减排的效果。     

大型燃气锅炉排烟余热深度利用改造工程实测分析

针对严寒地区大型煤改气供热锅炉燃料成本高和烟雾大问题,采用自主研发的防腐高效低阻烟气冷凝热回收装置,对新疆骑马山热力站70 MW大型燃气供热锅炉进行了烟气冷凝余热和烟气冷凝水深度回收与除雾节能改造,改造后新增供热面积30万m~2。实测结果表明:在不同锅炉负荷下,烟温从88~180℃降到33~54℃,节能率达13%,锅炉总效率达107.3%;辅以自然空气冷却除湿后,排烟温度降到21~35℃;每台锅炉每天回收烟气冷凝水70~130 t,烟气除湿率达70%,明显减少了烟雾排放;烟气冷凝热回收利用节能、节水、减排、经济效益显著。     

小型燃气供热锅炉低氮燃烧技术及应用

基于燃气锅炉烟气中氮氧化物的生成机理,分析实现低氮燃烧的技术手段。对贫燃料预混燃烧、水冷却预混燃烧技术以及两种低氮燃烧技术在小型燃气供热锅炉的应用进行探讨。两种低氮燃烧技术均可确保燃气锅炉烟气中氮氧化物质量浓度满足排放要求。     

燃气锅炉烟气深度利用研究

燃气锅炉烟气中含有大量余热及水蒸气,目前的燃气锅炉均设置了烟气余热回收装置用于回收烟气余热,但排烟温度仍在80℃左右,只回收了烟气中一小部分的余热,并且烟囱的排烟存在着大量白烟以及漂水的问题,烟气中的水蒸气和污染物随着烟气排放到大气中。因此,进一步降低燃气锅炉排烟温度,具有很大的节能和环保意义。     

烟气余热冷凝回收——节能减排新技术

<正>城市的供热能耗在能源消耗中占有较大比重。尤其今年的严寒天气,许多城市凸现燃气紧张,政府不得不采取紧急预案,关停、减少其它用气以保证居民供暖用气。因此根据供热系统设备、设施实际情况,采用新型燃气锅炉烟气余热冷凝回收技术进行锅炉节能技术改造,依靠新技术推进供热节能减排,也是响应国家号召,落实科学发展观、建设节约型社会的重要举措。     

热电厂排烟余热深度回收利用模拟试验与节能分析

针对燃气热电厂燃气燃烧和排烟余热的特点,采用防腐型高效烟气冷凝热回收装置对燃气锅炉房进行了节能改造,建立了模拟电厂排烟余热供热系统,试验研究了燃气热电厂烟气冷凝余热回收利用的节能减排潜力.工程实测表明,在电厂排烟温度为55～103℃的条件下,进入烟气冷凝热回收装置的水温为19～32℃时,烟气温度可降到30～39℃;烟气温度每降低10℃对应的节能率为1.4％～3.2％;单位容量(1 t/h)锅炉每天产生0.7～1.2 t烟气冷凝水,可资源化再利用;烟气冷凝水的pH值约为2.4,显现强酸性,设备防腐至关重要.在电厂排烟温度低于100℃时,仍有巨大的节能、节水、减排潜力.     

天然气烟气氧化脱硝与余热回收一体化技术

为加强燃气锅炉烟气氮氧化物的减排和余热回收利用,提出烟气臭氧氧化脱硝与直接接触式换热器+吸收式热泵的烟气脱硝与余热回收利用联合工艺,对示范工程应用效果进行分析,环保与经济效益显著。     

水源热泵在燃气供热锅炉烟气余热回收中的应用

针对现有燃气锅炉用烟气余热回收装置受供热系统回水温度较高限制、难以回收烟气余热中大量潜热的问题,提出了一种应用水源热泵的燃气锅炉烟气余热深度回收技术。介绍了该技术的方法和原理,并对某锅炉房改造工程运行数据进行了分析。结果表明,采用该技术可将排烟温度降至30℃以下,降低供暖燃气消耗量10%,极大地减少了燃气锅炉排烟中水蒸气含量,有助于缓解供暖季雾霾的产生。     

锅炉排烟余热深度回收利用节能改造工程实测分析

应用防腐型烟气冷凝热回收装置对北京某供暖锅炉房进行了排烟余热深度回收利用节能改造,将烟气作为吸收式热泵的低温热源用于供热。工程跟踪实测表明,采用烟气冷凝热回收装置可将锅炉排烟温度从84～114℃降到27～43℃,提高燃气利用效率(单项节能率)7.2%～13.6%;回收的烟气余热中水蒸气凝结潜热占68%～84%;排烟温度平均每降低10℃,锅炉系统总热效率提高约1.0%～2.3%;单位容量(1t/h)锅炉每天产生0.8～3.0t/d的烟气冷凝水,可回收利用;烟气冷凝水对烟气有显著的净化作用。因此,锅炉低温烟气余热深度利用有较大的节能、节水、减排潜力。     

燃气供热厂锅炉烟气深度余热回收工程

介绍了燃气供热厂烟气深度余热回收系统,详述了锅炉尾部烟气深度余热回收的工程实例,并对工程节能减排收益进行计算,结果表明烟气深度余热回收系统有很好的经济和环保效益。     

源网一体化的烟气-乏汽余热协同回收新工艺研究

针对大型燃气热电联产供热系统中汽轮机抽汽与热网水换热过程中温差不可逆损失大、烟气排烟温度高、乏汽余热没有充分利用的问题,提出了源网一体化的烟气-乏汽余热协同回收新流程,通过降低热网回水温度的源网一体化技术,解决了回收烟气余热驱动蒸汽压力和流量不足的难题,通过在热源处烟气、乏汽余热协同回收,进一步提高系统供热效率,解决了困扰燃气热电联产系统供热能力不足(热电比小)、燃气消耗量大的问题。在输入燃气量不变、输出电力基本不变的前提下,回收烟气和乏汽余热后电厂输出热量能够提高50%以上。以9F燃气蒸汽联合循环机组为例,对系统的设计工况和变工况分析、节能性分析以及经济评价进行了研究,该技术可以实现良好的节能、环保和经济效益。     

大型燃气锅炉低温烟气冷凝余热梯级深度利用工程实测分析

针对大型燃气锅炉低温烟气余热深度利用难题及严寒地区助燃空气温度低等问题,采用自主研发的防腐高效低阻烟气冷凝余热梯级深度利用技术回收2台70 MW大型燃气供热锅炉的余热。实测结果表明:额定工况下,锅炉排烟温度由172.2℃降至39.7℃,节能14.2%,以低热值计的天然气利用热效率为107.8%;部分负荷工况下,炉部排烟温度由129.1~157.7℃降至38.0~39.8℃,节能12.4%~13.4%,以低热值计的天然气利用热效率为106.7%;回收冷凝水95~157t/d,明显减少了雾气排放;新增余热供暖面积18万m~2;助燃空气被加热至40℃以上,避免了爆燃等问题;节能、节水、环保、经济效益显著。