冷凝式燃气锅炉的节能与环保特性研究刍议

来源:用户上传      作者:王敖

　　摘 要：一般锅炉会将天然气或煤气燃烧后产生的烟气排放出去，烟气中带有大量的热量并含有高温度的水蒸气。冷凝式节能器的功能就是将烟气中的水蒸气，冷凝后释放热量，从而再次有效利用燃气锅炉烟气中的热量。本文我们首先分析冷凝式燃气锅炉的应用现状，其次论述冷凝式燃气锅炉的节能性与环保性，最后我们得出冷凝式燃气锅炉推广必要性的结论。
　　关键词：现状;可行性;功能
　　冷凝式燃气锅炉是指在燃气锅炉上安装了冷凝式热能回收设施，这种设施能够吸收锅炉中排放出来的含有大量水蒸气余热的烟气，它能够将烟气中的水或者是水蒸气冷凝后液化，因此冷凝式热能回收设施就能够将这部分热能重新利用起来。
　　一、我国冷凝式回收设施技术的发展现状
　　根据有关数据显示，天然气燃烧或煤气燃烧后的烟气里面包含大量的水蒸气，这其中的水蒸气温度非常高，大概是燃料燃气燃烧最高温度的1/10。很明显，如果我们能将这部分温度很高的水蒸气的能量充分回收利用的话，那么燃料燃烧后的很大部分能量将能夠再次被重新利用。
　　我国冷凝式燃气锅炉的研发仍处于初步阶段，仍然不及西方发达国家的发展脚步。但可喜的是，我们国家已经掌握了其基本技术，已经熟悉冷凝式节能器的工作原理，相信在不久的将来我国也会将冷凝式燃气锅炉大范围推广。
　　但是我国冷凝式回收设施技术的发展技术水平，限制了进一步的研发。我国目前现有的对于烟气回收装置的技术没有办法可靠的解决燃气锅炉的回收能源的问题。因为根据目前我国的技术，烟气回收装置的设计原则受限很大。普通的烟气回收装置中设计原则中有一条是要防止传导热的那一面出现冷凝现象。所以说，这就限制了排放出来的烟气温度，它的温度要达到适合烟气回收装置的区间温度才行。对普通烟气回收装置来说，50摄氏度到60摄氏度是最合理的温度区间，但实际的燃气锅炉排放出来的烟气温度要远高于60摄氏度。
　　之后，我国技术人员又尝试将热管放置到烟气回收设施中，但在实际的应用过程中却发现其不可行。因为当其在高压工作过程中无法保持准确性和安全性，所以很难提高热能回收效率。我国技术人员应该正努力将新型的高效产品开发出来。
　　二、冷凝式转换器的应用可行性
　　（一）回收余热具有可行性
　　冷凝式换热器装置能够回收过来的热量与水蒸气的温度、燃料种类（煤气还是天然气）以及供热中水的温度有关系。冷凝式换热器在燃煤锅炉上装置，并不会产生太大的效果，因为燃煤锅炉排放的烟气中水蒸气的含量非常低。但是冷凝式换热器在燃气锅炉上会产生很大效果，因为燃气锅炉中的烟气中水蒸气含量占很大一部分，所以在燃气锅炉上安装冷凝式回收热能装置，对于回收其热能，提高热能效率将有很大帮助。
　　冷凝式回收装置安装在锅炉上，除了能够提高热能利用效率以外，还能够分解吸附大量烟气中的有害气体。这个是燃气锅炉逐渐受各国得到推广的原因，安装了冷凝热能回收装置的锅炉，可以降低能源使用成本，减少气体污染排放物，不仅节能而且环保。
　　（二）锅炉烟气余热回收可实施性
　　我们分析到锅炉烟气回收的效率对燃料的种类（煤或者天然气）有直接联系，燃煤的锅炉排放的气体中里面的水蒸气含量很低，并且其中的水蒸气对装置也有腐蚀性，热能回收装置安装的必要性不大。燃气锅炉则相反，燃气锅炉排放的烟气中，水蒸汽含量非常高，并且以煤和石油作为燃料的锅炉，排放出来的烟气中酸性物质非常多，它对于热能回收装置的腐蚀非常高。所以说在燃气锅炉上加装冷凝式热能回收装置的实验是具有可行性的。
　　我们对于不同燃料燃烧后释放的锅炉烟气，对换热器回收效率的影响做了实验。实验结果显示，随着凝结份额的提高，锅炉中热效率提高的百分比也在逐渐提高。每燃烧一立方米的天然气，其产生的燃气中的热量大概有四千千焦。如果不采用回收装置的话，那么这部分能量损失将是非常大的浪费。同时我们也对各种条件下排烟温度与凝结水量变化对不同的热能回收装置的影响做了实验，发现不同的因素，不同的水流量、凝结水流量和出口温度对于换热器回收效率有不同的影响。应该根据实际的操作环境，实际的运行来选择适合的换热器。
　　（三）实际应用
　　根据国内一天然气企业对能安装冷凝式节能装置数据采集后数据显示，在燃气锅炉上安放冷凝式热能回收装置，对于提升燃气锅炉的效率，降低燃料的使用量，充分提升燃料燃烧率，减少有害气体排放等都有非常重要的帮助，其发展方向非常广阔。并且根据国内以大型石油公司对于安装冷凝式节能装置后标准数据采集，其数据显示，在安装冷凝式节能器后排烟温度降低了80%。换热介质温度提高了300%，热效率提高到接近90%左右。同时对于烟气中的一氧化碳的含量也进行监测：加装了冷凝式节能器的燃气锅炉的排气中一氧化碳的含量，是未安装前的50%。
　　（四）实际结论
　　一方面天然气能源在我国逐渐推广，所以燃气锅炉上安装回热能回收装置，有广泛的应用。热能回收装置能将烟气中的水蒸气液化，水蒸气液化后会放热，我们也就将其中的热能得以回收。这既有利于降低企业成本，也有利于提高能源利用效率，同时也降低了锅炉的运行成本。并且水蒸气液化也吸附了烟气中的其他酸性物质，减少了排放到大气中的有害气体。所以说在燃气锅炉上安装冷凝是热气回收装置既能够节约能源。又能保护环境。
　　另一方面冷凝式燃气锅炉中安装的换热器应用的是高科的新型材料。这种新型材料既能够将水蒸气冷凝回收热量，又能够抵抗腐蚀，延长使用寿命。冷凝式燃气锅炉的推广对于冷凝热能回收装置研发具有正面作用。同时冷凝式热力回收装置的材料又属于新型高分子材料，其发展对于国内其他行业的材料科学发展具有深远意义，他的进步与发展对于国内其他材料化学的研发具有推动作用。
　　参考文献：
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　　[2]罗贤寿，肖巨明，陆广平，马方.燃气冷凝锅炉节能因素分析[J].工业锅炉，2019（04）：16-18.
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