淺析燃氣供暖鍋爐煙氣冷凝熱回收適用技術

魏紅軍 趙振剛

摘 要：天然氣供暖的鍋爐在運行時會產生大量的水蒸氣，水蒸氣中含有大量的熱量，能夠被煙氣帶走排出，這樣的情況對于能源利用來說是極大的浪費。近幾年來，天然氣供暖爐被廣泛地應用，社會也高度的重視了煙氣冷凝的熱回收技術，為了能夠取得良好的研究成果并且節約成本，就要發展新型的回收技術，節約能源。本文分析了冷凝熱回收的相關知識，介紹了天然氣供暖鍋爐的煙氣處理裝置，并探討了相關的冷凝回收技術應用于供暖鍋爐的現狀。

關鍵詞：冷凝回收;水蒸氣凝結;鍋爐系統

目前社會上最經濟的鍋爐設備就是燃氣型鍋爐，它的優點在于能夠減少環境的污染，大眾普遍選擇燃氣鍋爐，是因為燃氣的類型可供選擇較多，比如液化石油氣、天然氣和城市煤氣等。其中天然氣受到廣泛的應用，在我國節能減排的發展戰略下，天然氣符合大眾對于保護環境的要求。

1 燃氣供暖鍋爐煙氣冷凝熱回收影響因素

1.1 露點溫度對天然氣的影響

天然氣供暖鍋爐產生的水蒸氣的露點溫度高，煙氣冷凝熱回收難度就相對較低，這樣就提高了回收的效率。影響露點溫度的因素有很多，比如氣壓和水蒸氣體積分數。天然氣供暖鍋爐產生的水蒸氣要想維持一定的分壓力，就要控制好水蒸氣的露點溫度，考慮空氣系數的問題。在研究時發現，純天然氣在燃燒時，露點溫度會隨著空氣系數的增加而降低，兩者成反比例。通過觀察天然氣供暖鍋爐的燃燒情況可知，燃燒的材料并不是純的天然氣，而是在純天然氣當中增加了一些雜質，這些雜質并不影響天然氣的露點溫度，所以在修正露點溫度值時，也比較方便。天然氣供暖鍋爐產生的水蒸氣的露點溫度越高，煙氣冷凝熱回收效率越高，過量的空氣系數也對露點溫度有一定的影響，通過研究可發現當過量的空氣系數大于一時，越接近一越好。

1.2冷凝熱對鍋爐熱回收效率的影響

對于鍋爐供暖來說，為了增加能源的利用率，就要增加鍋爐的熱效率，這樣就能改善鍋爐的經濟效應。天然氣供暖鍋爐的煙氣冷凝熱回收作用在很大程度上影響鍋爐的熱效率，冷凝熱主要包括顯熱和潛熱，水蒸氣凝結成水釋放的熱量為潛熱，潛熱越高回收率也越高，也就是要想辦法增加凝結的水量，顯熱的回收利用率主要是受煙氣排放溫度的影響。在分析了熱回收的潛熱和顯熱之間的關系之后，我們可以發現冷凝率上升越多熱效率也會增加越多，通過公式可以計算出水蒸氣總質量的凝結率以及天然氣發熱量與水蒸氣凝結發熱量的變化，通過聯合計算就可以發現熱效率受到冷凝率的影響。天然氣供暖鍋爐的煙氣潛熱回收利用率主要受到排氣溫度的影響，排氣溫度越低，潛熱的回收利用率提升的越快，對于鍋爐的熱效率提升也有一定的促進作用。

分析排氣溫度對顯熱回收的影響之后，就可以知道在不同的溫度時，供暖鍋爐的熱效率是不同的，它不僅受到鍋爐煙氣顯熱和潛熱回收的影響，還受到。煙氣溫度的影響。通過研究分析可以知道鍋爐的熱效率提升主要受到溫度的影響，當溫度高于60攝氏度時，由于鍋爐的顯熱回收利用率比較高，導致鍋爐的熱效率增長較慢。當鍋爐的溫度低于57攝氏度時，主要是潛熱的回收利用率升高，導致熱效率隨著溫度的降低而更快的增長。與此同時，當排氣的溫度降低時，對于鍋爐的成本來說有所提升，在操作時也需要較復雜的技術。

2燃氣供暖鍋爐煙氣冷凝熱回收技術

2.1冷凝式煙氣處理技術

在煙氣冷凝熱回收技術的研究上，比較常見的是冷凝式煙氣冷凝熱回收技術，他的原理主要是降低鍋爐產生水蒸氣的露點溫度，這一天可以通過降低鍋爐的排氣溫度實現，在回收煙氣時，顯熱和潛熱要分開回收。在應用冷凝式煙氣冷凝熱回收技術時，需要在。回收煙氣冷凝之后向內部傳遞熱量，這就要求在鍋爐的排氣系統處安裝交換機，交換機的內部結構可以將加熱后的回水直接傳遞到熱網當中，通過天然氣供暖鍋爐的加熱就可以直接供暖。

冷凝式煙氣冷凝熱回收技術被廣泛地應用于天然氣的功能鍋爐中，這項技術得到人們普遍的認可，它可以提升一定的鍋爐熱效率。現如今，這項技術已經不能滿足人們的生產生活要求，在使用這項技術時，會發現一些明顯的缺陷和問題。首先，由于鍋爐本身的排氣系統溫度較高，就會導致鍋爐的回水溫度比平常高出一些，這樣的話，當回水再次進入鍋爐之后，就會阻止降低排氣溫度，使排氣溫度在降低時遇到較大的阻力，降低了鍋爐冷凝系統的熱效率，回收效果也不能達到預期的要求。其次，冷凝式煙氣冷凝熱回收技術在應用于大型的鍋爐系統中時，會增大鍋爐的成本，在安裝時也會遇到較大的困難，使這項技術的優勢不能被充分的發揮出來，不符合經濟性的要求。

2.2熱管式煙氣處理技術

在天然氣的冷凝熱回收技術應用時，可以選擇傳熱效率比較高的熱管，這種熱管作為一種高效的傳導介質，可以將熱量傳遞到準確的位置上，并能夠對熱網回收的水進行再次的加熱處理。隨后，回水又可以直接被再利用。熱管是冷凝回收技術在近幾年來呈現代替了冷凝式熱回收技術的趨勢，它的優勢主要是熱管的傳熱效率比較高，使用的體積也比較小，在安裝起來比較方便，而且熱管也能夠實現遠距離傳導熱量。熱管式冷凝回收技術也無法應用于大型的鍋爐系統中，這項技術在整體上還不成熟。

2.3相變式煙氣處理技術

冷凝式回收還可以利用相變時煙氣冷凝熱回收技術來對天然氣鍋爐的相態變化進行預熱，通過換熱器將水蒸氣凝結為液態水，提升了鍋爐的煙氣熱回收效率。這項技術保證了傳熱的穩定，在使用時具有較大的優勢。

3 結語

我國現在廣泛地將天然氣應用于供暖鍋爐中，所以社會也越來越重視煙氣冷凝熱回收技術，本文分析研究了天然氣鍋爐煙氣的冷凝式和熱管式兩個回收技術的應用情況，為了能夠提升能源的利用率并達到保護環境的目的，就要提高天然氣供暖鍋爐的熱效率。天然氣供暖鍋爐能夠促進我國節能減排戰略的事實，實現可持續發展。

參考文獻：

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