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全冷凝臥式燃油(氣)蒸汽鍋爐

全冷凝臥式燃油(氣)蒸汽鍋爐

以燃氣全冷凝鍋爐為例 天然氣主要是碳(C)和氫(H)兩元素組成。其主要成分如下: 95%CH4(甲烷)+2.4%CnHn(烷酊類混合物)+1.0%H2(氫氣)+0.1%CO(一氧化碳)+0.5% CO2(二氧化碳)+1.0%N2(氮氣)

  一、工作原理
  以燃氣全冷凝鍋爐為例
  天然氣主要是碳(C)和氫(H)兩元素組成。其主要成分如下:
  95%CH4(甲烷)+2.4%CnHn(烷酊類混合物)+1.0%H2(氫氣)+0.1%CO(一氧化碳)+0.5% CO2(二氧化碳)+1.0%N2(氮氣)
  含在天然氣中的氫(H)在鍋爐內部燃燒時與氧氣中的氧(O)結合成水。生成的水從燃料燃燒時產生的熱量(稱為高位發熱量)中吸收約10%的汽化熱而變成水蒸汽,與排出的煙氣一道排出。如下等式:
  燃氣高位發熱量9450kcal/Nm3—汽化熱950kcal/Nm3(潛熱)=低位發熱量8500kcal/Nm3
  每1Nm3天然氣燃燒后可以產生1.7Kg水蒸汽,可見里面含有可觀的汽化潛熱,約4000kJ,占天然氣高位發熱量的10%左右。在排煙較高時(傳統鍋爐排煙溫度大約在250℃左右),水蒸汽不能冷卻凝結放出熱量,隨煙氣排放而浪費,且高溫煙氣中含有大量顯熱也一起被浪費掉,形成很大的排煙損失。因此傳統鍋爐熱效率是以低位發熱值計算所得,一般只能達到88%~92%。根據新的強制節能規范(TSGG0002-2010《鍋爐節能技術監督管理規程》的要求(控制排煙溫度≤170℃),現一般采用在鍋爐排煙口處加裝節能器,利用鍋爐補給水冷卻煙氣,排煙溫度可控制在150℃左右。但也只是吸收了一部分煙氣中的顯熱而已,水蒸汽中的潛熱未能吸收。
  全冷凝吸收原理是通過優化鍋爐本體的受熱面,大量吸收熱量降低排煙溫度(250℃左右),再運用高效翅片管節能器(高溫給水加熱器)利用鍋爐補給水冷卻煙氣降低排煙溫度(150℃左右),采用耐腐效翅片管冷凝換熱器(低溫給水預加熱器),利用溫度較低的鍋爐補給水再次冷卻煙氣降低排煙溫度(<65℃),煙氣中的水蒸汽冷凝成水釋放潛熱,實現煙氣中顯熱和水蒸汽凝結潛熱同時釋放,將換熱器中的低溫補給水或熱媒水被加熱進入鍋爐,達到熱能回收,提高鍋爐效率。采用燃料高位發熱量計算,效率可達百分100以上;采用燃料低位發熱量計算達97%以上。原理圖如下:
  燃油鍋爐煙氣中水蒸汽容積含量約為12~13%,同樣可得到有效的煙氣回收利用,提高鍋爐運行效率和節約燃料。
  二、發展趨勢
  冷凝式鍋爐起源于歐洲,由荷蘭率先將冷凝式鍋爐應用在大中型工業鍋爐上。由于冷凝式鍋爐具有傳統鍋爐的共性外,還具有明顯的燃料節約特點,熱效率高達103%以上,大大降低了燃料耗量,同時煙氣中的SO2和NOX等有害成分也大大降低,降低了有害氣體的排放。因此冷凝式鍋爐在歐洲得到了政府政策的支持和推廣運用,代表著先進的節能環保鍋爐的標志和發展方向。
  三、性能特點
  1、節能
  采用鍋爐本體受熱面和低溫擴展受熱面(節能器和冷凝器)的有機整合,通過低溫水與高溫尾氣充分換熱,大量吸收煙氣熱量并有效回收利用,大幅度降低熱量散失和燃料消耗,提高鍋爐運行效率(達百分100以上,排煙溫度低于65℃)。
  2、清潔環保
  普通燃氣鍋爐排煙中CO2含量約為10%,NOX含量約為60~80ppm,而全冷凝式燃氣鍋爐排煙中CO2含量約為6~7%,NOX含量在20ppm以下,含量明顯低于普通鍋爐。同時CO2和NOX在全冷凝鍋爐的尾部煙道中與冷凝結露的H2O結合生成對應的酸,并隨著凝結水從排放管排至中和池進行中和處理,大程度減少有害氣體對大氣的污染。
  3、結構合理
  全冷凝臥式燃油(氣)蒸汽鍋爐本體采用濕背式中心低位對稱布置,能改善爐體的應力分布,結構穩健,蒸汽空間大,使用壽命長。
  波紋爐膽和螺紋煙管的應用,既增強了換熱效果,又緩解熱脹冷縮對燃燒室的損傷。
  鍋爐、內置一級節能器、外置二級冷凝器一體化組合結構,既提高鍋爐效率,又使鍋爐結構緊湊美觀,占地小,簡化現場安裝工作量,節約鍋爐房建設用地和基建成本。外置冷凝器使用耐腐蝕材料,使用壽命長。
  4、保養方便
  設置便捷式全開啟高密封性煙箱門,鍋爐后部設置防爆裝置、檢查門、觀火孔,爐體設置人孔、手孔,方便檢修。
  5、使用便捷
  配置國內外優質控制元器件、泵閥、全自動控制系統和世界知名品牌燃燒器,運行穩定可靠,保護功能齊全,操作簡單便捷,自動化程度高。
  6、優質服務
  凌泉為您提供全年7×24小時優質的技術咨詢和服務,為用戶提供方案設計和使用維護服務,定期舉辦用戶培訓。產品投入運行后服務部門為用戶建立用戶檔案及進行定期和不定期的回訪跟蹤,隨時提供優質快捷服務。
  說明:1、天然氣熱值:8500Kcal/Nm3,輕油熱值:10300Kcal/kg,城市煤氣熱值:4000Kcal/Nm3;2、表中數據及圖片僅供參考,產品以實物為準,如因改型而變恕不另行通知;3、預制、預留,及鍋爐房設計前請聯系確認有關數據;4、以上熱效率為設計理論數據,此數據僅供參考。
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