在各類綜合能(néng)源技(jì )術中(zhōng)，能(néng)效技(jì )術是各國(guó)能(néng)源政策方針中(zhōng)促進節能(néng)減排的重要途徑之一。鍋爐作(zuò)為(wèi)能(néng)源供應端的一種常見的工(gōng)業生産(chǎn)和民(mín)用(yòng)設備，利用(yòng)了燃料燃燒釋放的熱能(néng)或其他(tā)熱能(néng)，将工(gōng)質(zhì)水或其他(tā)流體(tǐ)加熱到一定參數，從而滿足了供熱的需求。但在這一能(néng)量交換的過程中(zhōng)總是會伴随着一部分(fēn)的能(néng)量損失，如何在消耗相同燃氣的情況下産(chǎn)生更多(duō)的能(néng)量，提升能(néng)源效率，是供能(néng)領域一個重點探究方向。在這一過程中(zhōng)，高效冷凝鍋爐技(jì )術應運而生。除此之外，與普通鍋爐相比，冷凝鍋爐的溫室氣體(tǐ)排放也顯著偏低，因而還具(jù)有(yǒu)環保優勢。

一、技(jì )術原理(lǐ)簡介

鍋爐主要分(fēn)為(wèi)“鍋”和“爐”兩個部分(fēn)。前者是裝(zhuāng)水的容器，由鍋筒和許多(duō)鋼管組成。後者是燃料燃燒的場所，所得熱量通過換熱傳遞到水中(zhōng)。傳統鍋爐的排煙溫度在110℃-200℃之間，煙氣中(zhōng)的水處于過熱狀态，以水蒸氣的形式存在。要進一步實現高效節能(néng)，可(kě)以進一步“壓榨”燃燒産(chǎn)物(wù)，回收煙氣中(zhōng)的熱量，将煙氣的溫度降低到50℃左右以獲取其中(zhōng)的汽化潛熱，并仍将其應用(yòng)于鍋爐。總而言之，冷凝鍋爐就是利用(yòng)高效的冷凝餘熱回收裝(zhuāng)置收集高溫煙氣中(zhōng)的顯熱和水蒸氣凝結釋放的潛熱，從而實現提高鍋爐效率的目的。

二、技(jì )術發展及成熟度

世界上**台冷凝鍋爐于1979年在荷蘭由理(lǐ)查德(dé)·維特(Richard Vetter)開發，1982年用(yòng)于天然氣，1984年用(yòng)于石油。自1990年以來，全氣體(tǐ)冷凝鍋爐技(jì )術一直是*先進的技(jì )術。*初的鍋爐材料和煙囪管沒有(yǒu)足夠的耐腐蝕性，來自冷凝鍋爐的冷卻煙氣不再加熱煙囪，而是将可(kě)冷凝成分(fēn)冷凝在溫度較低的煙囪上。但由于冷凝作(zuò)用(yòng)導緻排煙溫度過低，當低于臨界點時會産(chǎn)生冷凝水，從而産(chǎn)生酸性冷凝物(wù)侵蝕基礎材料。為(wèi)了避免這一情況，除了要控制排煙溫度外，具(jù)有(yǒu)非吸收性、無孔表面的耐酸管(由*高耐120°C高溫的聚丙烯-S、*高耐160°C高溫的的PTFE制成或不鏽鋼管)也被廣泛應用(yòng)于冷凝鍋爐設備的生産(chǎn)中(zhōng)去。此外，為(wèi)了經濟地制造冷凝鍋爐的熱交換器，并使設備在安(ān)裝(zhuāng)時易于管理(lǐ)，、往往會采用(yòng)*小(xiǎo)的實際應用(yòng)尺寸。但這種方法會導緻熱交換器的燃燒側阻力變高，通常需要使用(yòng)燃燒風扇來使廢氣通過狹窄的通道。排出的燃燒氣體(tǐ)通常低于100°C，密度接近于空氣，幾乎沒有(yǒu)浮力，因此還需要安(ān)裝(zhuāng)燃燒風扇将廢氣泵送到外部。另外還需要安(ān)裝(zhuāng)熱交換器冷凝水排放系統，煙氣中(zhōng)的冷凝物(wù)在密封管的内壁上向下回流，從熱交換器中(zhōng)排出，*終按照法律法規排入污水系統。

三、技(jì )術優勢

1.高效節能(néng)：

使用(yòng)高熱值燃料的傳統鍋爐熱效率一般為(wèi)70%-80%，同等條件下冷凝鍋爐的熱效率在實際生産(chǎn)中(zhōng)可(kě)達到98%，理(lǐ)論上甚至能(néng)達到更高水準。冷凝鍋爐在較低溫度工(gōng)作(zuò)狀況下熱效率較高。

2.全預混式燃燒

常規鍋爐風量不能(néng)自動調節，所以在小(xiǎo)火時空氣供給量大，而大火時可(kě)能(néng)會過小(xiǎo)，從而不完全燃燒，浪費燃氣;而冷凝鍋爐是全預混式燃燒，空氣量可(kě)以自動調節，使空氣量與燃氣量的比例更加合适燃燒。

3.全封閉式燃燒

常規鍋爐隻有(yǒu)火焰上方有(yǒu)主熱交換器，周圍會造成熱量損失;而冷凝鍋爐采用(yòng)全封閉燃燒，燃燒火焰周圍全是熱交換器，從而有(yǒu)效的降低了爐體(tǐ)自身的熱量。

4.環保，減少有(yǒu)害排放

冷凝鍋爐與常規鍋爐相比，使用(yòng)了很(hěn)多(duō)新(xīn)的技(jì )術，而這些技(jì )術除了能(néng)提高鍋爐的熱效率，達到節能(néng)的目的之外，也能(néng)夠減少鍋爐使用(yòng)時對于環境的污染和破壞。獨特的水冷燃燒器+全預混燃燒技(jì )術以及換熱原理(lǐ)，确保有(yǒu)害物(wù)NOx以及CO排放比常規鍋爐低。

5.更長(cháng)的使用(yòng)壽命

冷凝鍋爐與常規鍋爐在外形上并沒有(yǒu)什麽區(qū)别，但冷凝鍋爐的燃燒室一般由不鏽鋼或者矽鋁合金材料制造，相比常規鍋爐的主要材質(zhì)為(wèi)銅加鋁材料制造，具(jù)有(yǒu)更的抗酸性抗腐蝕性。雖然受到國(guó)内水質(zhì)、燃氣内雜質(zhì)和空氣質(zhì)量等因素的影響，但冷凝鍋爐壽命一般還是可(kě)達到25年左右。

四、技(jì )術經濟性案例分(fēn)析

低溫冷凝鍋爐技(jì )術在提高效率，節約燃料的同時也增加了設備成本。這部分(fēn)的成本主要包括換熱器材料成本 、閥門及管道費用(yòng)、設備安(ān)裝(zhuāng)費用(yòng) 、加裝(zhuāng)換熱器後帶來的維修費用(yòng)以及加裝(zhuāng)換熱器後阻力增加導緻的風機耗功增加 ，以下将從國(guó)内國(guó)外兩個案例的角度來呈現冷凝鍋爐的投資經濟效益。