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1、冷凝鍋爐熱效率分析冷凝鍋爐熱效率分析摘要摘要:本文通過對燃燒天然氣的冷凝式鍋爐熱效率的分析和計算,得出冷凝式鍋爐因為降低了排煙溫度,可以充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱,所以鍋爐熱效率高值得推廣使用。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:冷凝鍋爐;排煙熱損失;熱效率ThermalThermalEfficiencyEfficiencyAnalysisAnalysisofofthetheCondensingCondensingBoilerBoilerAb
2、stract:Inthepaperauthobtainedaresultthatcondensingboilercanretrieveboththesensiblethelatentheatinfluegasbecauseitislowertheexitfluegastemperaturebyanalysiscalculationthethermalefficiencyofnaturalgasfiredcondensingboilers
3、othethermalefficiencyofcondensingboilerisveryhighitiswthusingwidely.Keywds:CondensingboilerThermalefficiency0.0.引言引言鍋爐的主要熱損失之一是排煙熱損失。排煙熱損失包括煙氣的物理顯熱和煙氣中水蒸汽攜帶的汽化潛熱。長期以來,由于以煤和油為主的固體燃料和液體燃料中含硫,導(dǎo)致煙氣的酸露點溫度較高,為避免換熱表面的酸腐蝕,排煙溫度一般
4、高于煙氣酸露點溫度30~50℃,煙氣的物理顯熱回收受到限制,同時煙氣中的潛熱無法利用。近年來,為了保護環(huán)境與生態(tài),以天然氣為代表的清潔燃料正在廣泛用于鍋爐。與傳統(tǒng)的固體燃料不同,天然氣不僅硫含量極少,燃燒產(chǎn)物中有害物質(zhì)明顯減少;另一重要特點是,它的氫含量很高,燃燒產(chǎn)物中包含大量水蒸汽,一般水蒸汽的容積成份接近20%,為冷凝型鍋爐系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。1.1.冷凝型鍋爐介紹冷凝型鍋爐介紹1.11.1冷凝型鍋爐的冷凝型鍋爐的原理原理燃料中的主要可
5、燃成份是C和H元素,而H元素氧化的產(chǎn)物是水或水蒸汽,同時參加燃燒的空氣也攜帶一定的水蒸汽,因而燃燒產(chǎn)物中煙氣含有一定的水蒸汽,如果煙氣溫度較低或煙氣遇到溫度很低的表面,煙氣中呈過熱狀態(tài)的水蒸汽將凝結(jié)而放出汽化潛熱,如果將這部分熱量加以利用的鍋爐稱為冷凝型鍋爐。即冷凝型鍋爐是指通過冷凝煙氣中水蒸汽,利用其汽化潛熱,從而提高鍋爐熱效率的鍋爐。1.2.1.2.燃料特點燃料特點1.2.11.2.1天然氣天然氣根據(jù)分析,北京地區(qū)目前使用的陜甘寧天
6、然氣的主要成份是甲烷和少量其它碳氫化合物。與其它燃料比較,天然氣含有相當數(shù)量氫元素,一般接近25%,因而燃燒產(chǎn)物中水蒸汽濃度較高,在理論空氣量下,煙氣的水蒸汽體積份額接近20%,對應(yīng)的露點溫度接近60℃。1.2.21.2.2輕柴油輕柴油根據(jù)供熱鍋爐常用的燃油成份分析,燃油成份中氫元素含量低于天然氣,其燃燒產(chǎn)物中水蒸汽的份額在理論空氣量下,體積成份接近13%,但是由于燃油中通常含有少量硫,煙氣中存在二氧化硫,明顯提高了煙氣的露點溫度。1.
7、1.2.32.3水煤漿水煤漿總回收熱量(KJNm3)61155895562552914872365518021210609冷凝液量(KJNm3)1.521.461.381.271.130.7000從圖2曲線中我們可以看到隨著排煙溫度的降低,潛熱換熱量占總換熱量比例逐漸增大,最后趨于穩(wěn)定值。從冷凝的角度來講,煙氣冷凝的難度隨著排煙溫度降低越來越大。按公式(1)計算鍋爐熱效率,結(jié)果如圖3所由曲線可知,鍋爐效率隨著排煙溫度的變化分為兩個比較明
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