前言
随着節能(néng)減排問題日益突出和室内舒适環境要求的不斷提高,我國(guó)的能(néng)源結構也在不斷調整,天然氣這種清潔能(néng)源發揮的作(zuò)用(yòng)越來越大,這就為(wèi)燃氣鍋爐的發展提供了有(yǒu)利條件。用(yòng)低氮燃氣冷凝鍋爐及高效聯控系統替代傳統單一采暖系統,這種高效的采暖系統集成解決方案廣泛應用(yòng)于酒店(diàn)、商(shāng)場、學(xué)校、醫(yī)院、工(gōng)廠及住宅等場所。開普德(dé)高效燃氣冷凝鍋爐因其能(néng)源利用(yòng)率和減少污染物(wù)排放而備受業界和用(yòng)戶青睐。
為(wèi)什麽選擇燃氣鍋爐?
新(xīn)型供暖系統在辦(bàn)公(gōng)場所中(zhōng)的應用(yòng),主要目的是在保持盡可(kě)能(néng)低耗能(néng)的情況下提供舒适度的供熱,因此燃氣熱源低溫采暖愈發受到青睐,通過冷凝鍋爐高效運行來提供熱源。燃氣冷凝鍋爐工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是将天然氣燃燒過程中(zhōng)形成的水蒸氣冷凝液化,并高效利用(yòng)其相變潛熱從而達到節能(néng)運行效果。燃氣冷凝鍋爐所用(yòng)天然氣燃燒後的煙氣中(zhōng)的煙塵較少;幾乎不含二氧化硫;水蒸汽含量較高,大約為(wèi)16%-19%,使冷凝爐更加高效,達到節能(néng)減排的效果。
為(wèi)什麽選擇冷凝鍋爐?
傳統鍋爐排煙溫度較高,排煙中(zhōng)的水蒸汽保持氣态無法冷凝。而冷凝鍋爐可(kě)将排煙溫度将降到更低,在冷凝溫度上水蒸氣形成冷凝,并将水蒸氣冷凝釋放的相變潛熱用(yòng)于加熱熱水。利用(yòng)高效的冷凝餘熱回收裝(zhuāng)置來吸收鍋爐排出的高溫煙氣中(zhōng)的顯熱和水蒸汽凝結所釋放的潛熱,提高鍋爐熱效率,實現高效運行。與傳統鍋爐相比,利用(yòng)新(xīn)型冷凝鍋爐每年可(kě)以節省30%的燃料消耗。燃料燃燒會産(chǎn)生大量的CO2、NOX和少量的SO2,這些物(wù)質(zhì)排放到大氣,會引起溫室效應和酸雨的産(chǎn)生,對環境産(chǎn)生破壞作(zuò)用(yòng)。冷凝鍋爐在冷凝煙氣中(zhōng)水蒸汽的同時,可(kě)以方便地去除煙氣中(zhōng)的這些有(yǒu)害物(wù)質(zhì),因此,采用(yòng)冷凝鍋爐更加環保。
燃氣冷凝鍋爐節能(néng)特性分(fēn)析
鍋爐熱效率的高低是評價鍋爐節能(néng)與否的重要指标,燃氣冷凝鍋爐熱效率較高的原因主要有(yǒu)以下兩方面:
一、顯熱回收:冷凝鍋爐大大降低了鍋爐的排煙溫度,減少了燃料燃燒的損失,多(duō)回收了煙氣中(zhōng)的部分(fēn)顯熱。從而提高了鍋爐的熱效率。普通熱水鍋爐在設計時,為(wèi)防止煙氣腐蝕,排煙溫度一般取得較高,約為(wèi)160℃左右,排煙熱損失約為(wèi)7%,而冷凝鍋爐由于采用(yòng)了一些新(xīn)型耐腐蝕材料,使鍋爐設計時,不再受煙氣冷凝溫度的約束,假設排煙溫度為(wèi)60℃左右,那麽排煙熱損失約為(wèi)2%,由此可(kě)見冷凝爐通過回收顯熱可(kě)使鍋爐效率比普通鍋爐效率提高5%左右。
二、潛熱回收:煙氣冷凝溫度是指煙氣中(zhōng)水蒸汽分(fēn)壓力下的飽和溫度,如果鍋爐排煙溫度低于煙氣冷凝溫度,煙氣中(zhōng)的水蒸汽就會開始凝結,此時釋放大量汽化潛熱。汽化潛熱為(wèi)燃料的高位熱值與低位熱值之差,天然氣汽化潛熱約占低位熱值的11%左右,如果煙氣全部冷凝,那麽汽化潛熱被全部回收,鍋爐熱效率又(yòu)會提高11%。
因此,冷凝鍋爐的熱效率比普通鍋爐的熱效率總體(tǐ)上可(kě)提高16%。也就是說燃氣冷凝鍋爐的熱效率可(kě)高達109%(按低位發熱量計算)。冷凝式鍋爐雖然在初期投資較大,但是從運營管理(lǐ)、後期成本、節能(néng)減排等多(duō)個方面都有(yǒu)顯著優勢,冷凝式鍋爐符合現代工(gōng)業和城市發展要求,符合經濟的可(kě)持續發展和環保節能(néng)的要求。
燃氣冷凝鍋爐減排特性分(fēn)析
燃氣冷凝鍋爐的減排特性主要體(tǐ)現在兩方面:
一、由于燃氣冷凝鍋爐高效節能(néng),減少了燃料的耗量,從而減少了污染氣體(tǐ)的生成量。冷凝式燃氣鍋爐效率提高多(duō)少,有(yǒu)害氣體(tǐ)的排放量就會減少多(duō)少。
二、煙氣冷凝對污染氣體(tǐ)的溶解吸收,減少了大氣污染物(wù)的排放。煙氣冷凝是煙氣中(zhōng)水蒸汽在換熱壁面上冷凝成液膜或小(xiǎo)水珠,在這一過程中(zhōng)煙氣中(zhōng)的各種氣體(tǐ)以及飛灰和煙塵部分(fēn)溶解在水裏,降低了排放到大氣的有(yǒu)害物(wù)質(zhì),帶來了減排的效果。
燃氣冷凝鍋爐的優化設計
優化設計的燃氣冷凝鍋爐,即把燃燒系統、結構設計、換熱元件及控制系統等每個環節中(zhōng)能(néng)夠提高鍋爐效率的技(jì )術優化地組合在一起,就可(kě)以提高冷凝燃氣鍋爐的熱效率,從而達到節能(néng)減排的效果。
1. 采用(yòng)全預混金屬纖維燃燒頭的燃燒器。首先,天燃氣與空氣通過文(wén)丘裏管達到更佳混合,混合好的氣體(tǐ)在由特殊合金纖維編織而成的燃燒頭表面燃燒,燃燒更充分(fēn)、更徹底,産(chǎn)生的火焰極短,所以需要的燃燒室空間小(xiǎo),因此采用(yòng)全預混式燃燒器的冷凝爐結構更加緊湊。其次全預混式燃燒器燃燒時火焰顔色為(wèi)藍色,火焰溫度約為(wèi)1000-1100度,普通鼓風式燃燒器火焰溫度大于1300度,而空氣中(zhōng)的氧與氮從1200℃左右開始反應,從1500℃開始劇烈增強。所以冷凝爐的NOx的排放量遠(yuǎn)低于其他(tā)采用(yòng)鼓風式燃燒器的普通鍋爐。另外全預混式燃燒器産(chǎn)生的噪音約為(wèi)40-72dBA,而鼓風式燃燒器産(chǎn)生的噪音則高達80-100dBA。柔性金屬纖維還避免了熱應力在燃燒頭上的産(chǎn)生,延長(cháng)了燃燒頭的使用(yòng)壽命和維護間隔。
2.采用(yòng)立式豎直的設計結構,煙氣與水采用(yòng)逆流布置。煙氣側的高溫煙氣從上往下放熱後煙溫逐漸降低,而水側底端的回(進水)吸熱後水溫逐漸升高至額定出水溫度,從上端的出水口流出。這樣高低溫水進行了很(hěn)好的分(fēn)層。也隻有(yǒu)這種逆流換熱方式才有(yǒu)可(kě)能(néng)使出口煙氣溫度低于水流的出口溫度,為(wèi)鍋爐冷凝提供了有(yǒu)利條件。煙管豎直設立。内部煙氣凝結的冷凝水對煙管内壁進行沖刷,會起到煙管自清潔的功能(néng),有(yǒu)效避免了雜質(zhì)的沉積。
3. 采用(yòng)新(xīn)型強化傳熱的換熱管。為(wèi)了降低排煙溫度,實現冷凝效果,就必須增大換熱元件的換熱面積,不應理(lǐ)解為(wèi)簡單地增大設備體(tǐ)積來增加傳熱面積。而應合理(lǐ)地提高設備單位面積的傳熱面積,并采用(yòng)熱傳導性高且具(jù)有(yǒu)防腐性能(néng)的換熱管。
4.大水容量設計使運行更持續,啓停次數更小(xiǎo)。顯著的減少了消耗和排放。
5. 應用(yòng)PVC排煙管道。傳統鍋爐由于排煙溫度在150度以上,煙囪必須是鋼制,有(yǒu)些情況下還要使用(yòng)預制式雙層不鏽鋼保溫煙囪,這種煙囪每平方米的造價在1600-1800元,成本非常昂貴。冷凝鍋爐由于排煙溫度較低,可(kě)以使用(yòng)标準PVC管件作(zuò)為(wèi)排煙管道,大大降低了鍋爐附加的安(ān)裝(zhuāng)費用(yòng)。
6. 設有(yǒu)冷凝水收集的接水盤,并在冷凝水排放前進行中(zhōng)和處理(lǐ)。在冷凝過程中(zhōng)煙氣中(zhōng)的各種氣體(tǐ)以及飛灰和煙塵部分(fēn)溶解在水裏,降低了排放到大氣的有(yǒu)害物(wù)質(zhì)。
7. 選用(yòng)自帶比例調節系統并且具(jù)有(yǒu)完善的運行模式和定時功能(néng)的控制器。快速準确的連續跟蹤負載變化,實現良好的分(fēn)時供暖功能(néng)。
開普德(dé)全預混低氮冷凝鍋爐
乾豐集團針對商(shāng)用(yòng)、工(gōng)業客戶的供熱需求進行深入研究,與國(guó)際**的供應商(shāng)合作(zuò),引進歐洲成熟的換熱、燃燒及控制等核心技(jì )術,結合國(guó)内實際應用(yòng)環境,自助研發設計出行業**的開普德(dé)全預混低氮冷凝鍋爐為(wèi)熱源,以乾豐多(duō)種形式的高效散熱設備為(wèi)末端的智能(néng)分(fēn)布式集成供熱系統。通過近年來在國(guó)内不同使用(yòng)環境的應用(yòng),不斷改進創新(xīn),積累了成熟的設計和運營經驗。憑借優異的品質(zhì)、卓越的服務(wù),廣泛應用(yòng)于酒店(diàn)、商(shāng)場、學(xué)校、醫(yī)院、工(gōng)廠及住宅等場所,并赢得客戶的青睐。可(kě)為(wèi)不同業态的客戶提供專業的、量身定制的系統設計,解決客戶從熱源到末端,從采暖到熱水供應,從自控到全網控制的一體(tǐ)化解決方案,綜合節能(néng)率可(kě)達30%。