冷凝式节能器在燃气锅炉余热回收中的应用

论述冷凝式节能器在燃气锅炉烟气余热回收中的应用,并以10t/h锅炉为例,分析其节能改造效益,对烟气余热回收项目提出了完善建议。     

燃气锅炉尾部烟气余热回收冷凝型节能器的实验研究

针对常规节能器不能有效回收燃气锅炉尾部烟气中水蒸气凝结所释放的汽化潜热、节能器系统阻力大等问题,介绍了一种低阻燃气锅炉尾部烟气余热回收冷凝型节能器的结构和实验研究情况,研究了液气比与锅炉排烟温度的关系、锅炉热效率与排烟温度的关系和节能器系统阻力与烟气流速的关系.     

冷凝式燃气锅炉的冷凝热回收研究

冷凝燃气锅炉由于充分回收了烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,使燃气锅炉的热效率大幅提高,而冷凝热的回收关键在于冷凝率,其与烟气的成分、排烟温度以及空气系数有关。从理论和实验上研究了排烟温度对冷凝率的影响,并对燃气锅炉进行了正反平衡测试。研究结果表明,天然气锅炉烟气中水蒸气的理论含量在15%～18.6%之间,随过量空气系数的增加而减少,冷凝率随排烟温度的降低而逐渐增加,同温度下低的过量空气系数有高的冷凝率。理论上全部回收冷凝热时,锅炉效率可以提升的极限值为10.74%,加装了翅片管式冷凝式二级节能器后,运行监测锅炉热效率提升5%。     

基于多台冷凝式锅炉的给水系统的优化设计

针对多台冷凝式锅炉组成的系统,为提高燃气锅炉余热回收率,提高锅炉热效率,设计了一套给水系统。在一台或多台锅炉运行时给水系统实现自动分配,充分保证在用锅炉冷凝式节能器的进水量,使烟气中的水蒸气有效冷凝,达到高效节能的目的。优化结果表明,排烟温度降到烟气露点以下,锅炉热效率均可达102%以上,单台锅炉提高效率7%以上。冷凝式节能器进水量达到最大进水量的1/3时,调节进水阀开度,锅炉排烟温度随着进水流量的增大而减小,锅炉效率随着进水流量的增加明显提高。     

燃气冷凝锅炉节能因素分析

以燃气锅炉烟气冷凝余热利用及节能特性为研究对象,通过理论计算以及实际运行相结合,分析总结了冷凝式燃气锅炉的节能关键点,为冷凝式锅炉的运行调整和节能优化提供了理论支持。     

直接接触式烟气降温减湿节能器的研制与试验分析

直接接触式烟气降温减湿节能器,是燃气锅炉降耗减排的有效设备.通过对研制配套0.5 t/h燃气锅炉的节能器进行的热工性能测试表明,节能器能将燃气锅炉大部分废气显热和潜热加以吸收利用,能大幅提高燃气锅炉的综合热效率.     

增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉节能特性的研究

指出了冷凝式燃气锅炉在实际应用中存在的问题,给出了增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的概念。以陕北天然气作为燃料,对增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的节能特性进行的研究表明:采用增氧燃烧技术的冷凝式燃气锅炉,热烟气中水蒸气的露点温度和理论冷凝率、锅炉的供暖季节效率随着增氧体积份额的增加而增加;锅炉排烟热损失和引风机的能耗随着增氧体积份额的增加而减少。     

蓄热式燃烧技术在冷凝式燃气锅炉上的应用

天然气等碳氢燃料燃烧后的烟气中合有大量水蒸气,将排烟温度降低到水蒸气冷凝温度以下可回收水蒸气的冷凝潜热,锅炉热效率按低位发热量计算可超过100％.热平衡计算结果显示可以用助燃空气回收烟气的冷凝潜热,但烟气进口温度有一个上限值.将蓄热式燃烧技术用于燃气锅炉,可将烟气温度降低到冷凝温度之下.换向周期越短热效率越高,换向周期20 s时热效率可达106.7％.通过空气分级燃烧可以使烟气中NOx排放水平降低到46 mg/m3 (6％O2)左右的水平,且烟气冷凝液可吸附烟气中约14.3％的NOx.     

冷凝式锅炉冷凝段的热平衡计算和测试方法

为了提高能源利用率,减少污染物排放,我国不少锅炉制造企业推出了燃天然气的冷凝式锅炉或在现有的燃天然气锅炉上加装冷凝式节能器把烟气中的汽化潜热有效利用起来。由于目前使用的锅炉效率测试计算方法是以收到基低位发热量作为依据,锅炉排烟热损失中未将汽化潜热的损失计算在内,因此用现行的测试标准进行冷凝式锅炉效率测试和计算存在很大缺陷。主要介绍在现行条件下的冷凝式锅炉效率测试方法和计算公式。     

加湿热空气对流冷凝换热冷凝液量的实验研究

以冷凝式燃气锅炉的冷凝受热面为原型,采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过单列光管间壁式换热器进行冷凝换热,在较宽广的加湿热空气温度(100～200℃)和水蒸气体积分数(4%～16%)范围内研究了冷凝液量的生成规律.实验结果表明:水蒸气分压力、冷却水流量和加湿热空气流量是影响水蒸气冷凝液量的主要因素,水蒸气的凝结率为40%～75%.由实验数据进行多元线性回归分析,提出了一个新的计算冷凝液量的经验关系式.     

冷凝式锅炉热平衡计算方式初探

根据前苏联《锅炉机组热力计算方法》中的计算方法结合实验测试情况提出了冷凝式锅炉热平衡各参数的取用及计算方式,冷凝式锅炉的热效率、燃料消耗量与常规锅炉的差异得以体现。     

冷凝式燃气热水锅炉节能(火用)分析

根据热力学基本定律,通过实例,从(火用)平衡的角度分析了冷凝式燃气热水锅炉的能量转换利用过程,计算了(火用)效率和热效率,比较了(火用)平衡和热平衡的各项损失.同时指出了冷凝式燃气热水锅炉节能的实质和再次节能的方向.     

新型燃气锅炉尾部烟气余热回收节能器的应用研究

针对常规节能器不能有效回收燃气锅炉烟气中水蒸气凝结所释放的汽化潜热、系统阻力大等问题,介绍了一种新型低阻燃气锅炉尾部烟气余热回收节能器的结构和实际应用研究情况,分析了影响节能器换热效果的主要因素,研究了液气比与锅炉排烟温度的关系、锅炉热效率与排烟温度的关系和节能器系统阻力与烟气流速的关系.     

燃气锅炉直接接触式节能器性能测试系统的研制与试验分析

基于Solidworks三维软件开发研制的燃气锅炉直接接触式节能器及其性能测试系统,可对节能器进行全面的热工性能测试。测试证明,选择适当的运行参数,节能器能够有效地回收烟气的显热和潜热,能使150℃～250℃排烟温度降低到40℃左右,生产70℃左右的热水,显著提高燃气锅炉的能源利用率。     

富氢燃气锅炉冷凝换热系统及装置的双碳重构设计和优化

富氢燃气将成为双碳时代低碳或零碳社会发展的重要着力点,其燃料掺混与冷凝增效的综合节能降碳潜力可达10%～30%。以燃气冷凝换热系统构建为突破口,通过数据分析发现传统冷凝换热拟合关联式误差来源,通过实验研究揭示富氢燃气锅炉燃烧后烟气中水蒸气冷凝换热过程中蒸发冷凝多因素耦合转移交互作用机制,首次提出多参数冷凝换热装置显热与潜热强化换热数学关联式,并在此基础上提出冷凝换热装置的微元迭代数字设计优化方法,首次实现冷凝换热器数字化精确设计,直接支撑双碳时代富氢燃气锅炉余热冷凝回收节能降碳10%左右的目标。     

冷凝式燃气相变锅炉的开发与研制

冷凝式燃气相变锅炉不仅具有燃气相变锅炉的不爆炸、不结垢、不腐蚀、不发生鼓包、爆管、运行安全、可靠、平稳等诸多优点外,还具有冷凝式燃气锅炉的高效、节能、环保等特点.按锅炉热力计算中采用低位发热量作为计算基础,这种锅炉热效率口可达到或超过100%,节能效果尤为显著.     

一种用于锅炉冷凝式换热器的热力计算方法

锅炉冷凝式换热器能深度回收锅炉尾部烟气的水分和热量,在燃气锅炉以及加装了湿法脱硫塔的电站锅炉中得到了一定的应用。对数平均温压法适用于传统非冷凝式换热器的热力计算,但不适用于锅炉冷凝式换热器的热力计算。在目前尚不存在通用性强的锅炉冷凝式换热器热力计算方法的情况下,提出了一种适用于锅炉冷凝式换热器的热力计算方法。采用该方法可分别求出换热器的显热换热量、潜热换热量和冷凝水流量,预测换热器内工质温度、水蒸气体积分数等参数的分布,并判断水蒸气开始发生冷凝的位置。采用文献中的实验数据对该热力计算方法的正确性进行了验证,结果表明烟温和冷凝水流量的计算值和实验值的变化趋势一致,且二者最大偏差在20%以内。该热力计算方法可为锅炉冷凝式换热器的设计和优化提供参考。     

小型燃气冷凝式锅炉的开发

冷凝式燃气锅炉是节能和环保型锅炉,通过增加尾部受热面对烟气进行冷凝换热,吸收烟气中水蒸气的汽化潜热,降低排烟温度。对冷凝式锅炉烟气冷凝方案不同的换热设备进行相应的分析讨论,并采用搪瓷省煤器对烟气进行冷凝换热,锅炉的热效率明显提高。     

循环水对冷凝式节能器烟气冷凝效果的影响

分析了冷凝式燃气锅炉露点温度和过量空气系数以及燃气成分的关系,总结了循环水温度、流速和烟气流速对冷凝效果的影响。     

燃油气锅炉的节能措施

我国的燃油气锅炉的排烟温度高，采用节能器回收烟气余热，是提高锅炉效率的一个有效措施。从避免低温腐蚀的角度出发，根据燃油锅炉含硫烟气露点的估算，分析了燃油锅炉排烟温度下限和节能潜力。文章还介绍了国外一些节能器特别是冷凝式锅炉的节能效果。