冷凝锅炉热效率分析_陈蓉
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冷凝型燃气锅炉热效率
冷凝型燃气锅炉是一种高效率的暖气和热水供应设备,具有较高的热效率。
其热效率取决于燃气的燃烧效率和烟气中水蒸气的冷凝利用率。
一般而言,冷凝型燃气锅炉的热效率可达到90%以上。
其主要特点是在燃烧过程中通过烟气冷凝技术,将水蒸气中的热量回收利用。
具体的热效率取决于以下几个因素:
1.燃烧效率:冷凝型燃气锅炉通过优化燃烧技术,提高燃烧
效率来降低燃料的消耗。
燃烧效率指的是燃烧器将燃气高效地转化为热能的能力。
先进的燃烧器设计和控制系统可以实现高达98%以上的燃烧效率。
2.烟气冷凝利用率:冷凝型燃气锅炉在燃烧过程中,通过回
收烟气中所含的水蒸气中的热量来提高热效率。
这是通过冷凝烟气中的水蒸气并在热交换器中释放热量来实现的。
冷凝效果越好,热效率越高。
3.锅炉设计和技术:冷凝型燃气锅炉的设计和技术也会影响
热效率。
例如,采用高效的热交换器设计、优化的管路布置以及智能控制系统等可以提高热效率。
需要注意的是,冷凝型燃气锅炉的热效率是指在额定工况下的最高热效率。
实际使用中,对于不同的工况和运行状态,热效率会有所变化。
因此,在选择和使用冷凝型燃气锅炉时,要根据实际需求,考虑工况因素和货真价实的热效率指标。
此外,
定期的维护和清洁也对保持高热效率至关重要。
冷凝式锅炉的热效率分析首先,我们来了解一下冷凝式锅炉的工作原理。
冷凝式锅炉在燃烧过程中产生的烟气包含大量的水蒸气,当废气冷却到饱和温度以下时,水蒸气会凝结成水,释放出潜热。
这些水蒸气中携带的热量在传统锅炉中往往会被废弃,而在冷凝式锅炉中则能够通过冷凝器进行热回收,提高热效率。
冷凝式锅炉的热效率主要包括燃烧效率和冷凝效率两个方面。
燃烧效率指的是锅炉燃料燃烧生成热量与燃料所带热量之间的比率,一般情况下,燃烧效率只能达到80%左右,因为在燃烧过程中总会有一部分热量散失。
而冷凝效率则是指通过冷凝器回收烟气中的水蒸气潜热的比率,通常可以达到90%以上。
综合考虑两个效率,冷凝式锅炉的总热效率一般可以达到95%以上,而传统锅炉的总热效率一般只能在80%左右。
冷凝式锅炉的高热效率主要来自于冷凝效应的利用。
当废气冷却到饱和温度以下时,水蒸气开始凝结成水,释放出潜热。
具体来说,锅炉废气在冷凝器中通过与回流水的热交换,使废气温度迅速下降,导致水蒸气凝结成水,释放出的潜热可以用于加热供水。
这样,锅炉的供热效果得到充分利用,并且废气温度降低到露点以下,从而避免了烟囱产生冷凝水而腐蚀烟囱的问题。
冷凝式锅炉还具有其他一些优点。
首先,冷凝式锅炉能够通过燃料预热和余热回收技术进一步提高热效率。
其次,由于冷凝式锅炉的废气温度低于传统锅炉,所以废气排放的污染物含量也大大降低,对环境的影响更小。
此外,冷凝式锅炉还具有结构紧凑、占地面积小等优点。
总结起来,冷凝式锅炉的热效率较高,主要是通过冷凝效应的利用来提高效率。
虽然冷凝式锅炉的燃烧效率与传统锅炉差别不大,但通过回收废气中的水蒸气潜热,冷凝式锅炉的总热效率显著提高。
冷凝式锅炉的广泛应用将有助于节约能源、减少环境污染,并提高锅炉的经济效益。
冷凝式燃气蒸汽发生器热效率引言冷凝式燃气蒸汽发生器是一种高效、节能的发热设备,其热效率的提高对于工业生产和能源利用都具有重要意义。
本文将深入探讨冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率及其影响因素。
1.热效率的定义热效率是指燃料在发生燃烧过程中产生的热量与燃料输入热量的比值,通常用百分数表示。
冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率即为其能够将燃料中的能量转化为蒸汽的能力。
2.热效率的计算方法冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率可以通过以下公式进行计算:热效率=(蒸汽产量×蒸汽焓值)/燃料消耗热值其中,蒸汽产量指的是发生器单位时间内产生的蒸汽量;蒸汽焓值则表示单位质量的蒸汽所具有的能量;燃料消耗热值是指单位时间内燃料所释放的热量。
3.影响热效率的关键因素冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率受到多个因素的影响,以下是其中的几个关键因素:3.1燃料燃烧质量燃料的燃烧质量直接影响了燃气发生器的热效率。
完全燃烧可以最大化地释放燃料的热能,而不完全燃烧会导致热能的损失。
因此,合理的燃烧调节系统对于提高热效率至关重要。
3.2燃料种类及质量不同种类和质量的燃料具有不同的热值和燃烧特性,从而对热效率产生影响。
优质的燃料热值高,可以提供更多的热能,从而提高热效率。
3.3烟气排放温度冷凝式燃气蒸汽发生器的烟气排放温度越低,说明烟气中的热能损失越小,对热效率的提高起到积极作用。
因此,合理设计和运行烟气排放系统可以有效地降低烟气排放温度,提高热效率。
3.4热量损失燃气蒸汽发生器在运行过程中存在一定的热量损失,如烟气散失、温度不均匀、传热面积不充分等。
减小热量损失,提高传热效率是提高热效率的关键。
4.提高热效率的方法为了提高冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率,可以采取以下几种方法:-优化燃烧系统,提高燃料的燃烧效率,减小不完全燃烧的产生。
-选择高质量的燃料,提高燃料的热值,增加热能输出。
-设计合理的烟气排放系统,降低烟气排放温度,减小热能损失。
-加强对热量损失的控制,提高传热效率,减少各种损失。
浅谈冷凝燃气锅炉利用的低碳节能摘要:迈入21世纪,燃气是全世界需求增长最快的主要能源,按照国家“稳定东部、发展西部、开拓海域、西气东输”的总体规划,我国燃气产业发展已经进入一个崭新的时代。
然而随着燃气的利用,对全球气候的影响巨大。
全球气候变化是人类迄今面临的最重大的环境问题。
近几年来我国对环境问题越来越重视,节能减排力度越来越大,天然气作为清洁能源的优点也日益突出。
该文结合天然气特点及冷凝余热原理,阐述了冷凝燃气锅炉利用的低碳节能。
关键词:冷凝燃气锅炉低碳节能21世纪人类面临的最严峻的挑战就是全球气候变暖,解决气候变化问题的根本措施是减少温室气体的人为排放。
中国作为世界上最大的碳排放国,同时也是对世界环境高度负责任的国家,利用新型的燃气节能设备,减少温室气体的排放,发展低碳经济已经成为一种必然的选择。
天然气具有洁净、高效、储量丰富、价格稳定等特点,但天然气剩余可采储量有限,如何合理利用是首要问题。
燃气作为燃料燃烧,在产生效率提供动力的同时,排放出大量的余(废)热。
余(废)热的回收利用,是现代城市能源合理利用规划中不可忽视的,具有重大经济、环保效益。
目前,余(废)热的利用方式很多,如冷凝燃气锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。
1凝结潜热概念所谓显然是指纯物质在不发生相变和化学反应的条件下,因温度的改变而吸收或放出的热叫显热。
潜热是指在温度保持不变的条件下,1kg物质在从某一个相转变为另一个相的相变过程中所吸入或放出的热量。
同种物质在温度相同、方向相反的相变过程中所吸入或放出的潜热,其量值必相等,如汽化潜热总是等于凝结潜热。
锅炉燃料完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量称为燃气高热值,而水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量称为燃气低热值。
传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
冷凝式锅炉的热效率分析传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。
因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。
而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。
以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%,燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%,远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。
目前锅炉热效率均以低位发热量计算,尽管名义上热效率较高,但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右,实际能源利用率尚待提高。
为了充分利用能源,降低排烟温度,回收烟气的物理热能,当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时,烟气中的水蒸汽将被冷凝,释放潜热,10%的高低位发热量差就能被有效利用。
冷凝式锅炉的经济利益冷凝式锅炉能够回收烟气中水蒸汽潜热的多少与锅炉所使用的燃料种类和锅炉的出水温度有关。
当无冷凝回收装置的普通锅炉燃烧天然气时,如果锅炉的热效率按燃料低位发热量计算为90%时,采用冷凝式余热回收装置后,排烟温度降到30~50℃,其热效率则会提高到107%左右。
在燃料的耗量不变的情况下,供热系统的回水越低,冷凝式余热回收装置回收的热量就越多,锅炉的热效率就越高。
对于冬季使用锅炉提供热能的水环式水源空调,其供热热水温度为25℃,采用冷凝式锅炉比普通热水锅炉节约相当多的运行费用。
以100万kcal/h锅炉为例,普通锅炉天然气耗量为126.5Nm3/h(天然气低位热值为8500kcal/Nm3),冷凝式锅炉天然气耗量为110 Nm3/h,如果锅炉每天运转10个小时,采暖周期为100天的话,采用冷凝式锅炉每年可节约天然气16500 Nm3,以天然气价1.8元计,每年节约运行费用2.97万元。
天然气锅炉改造为冷凝式锅炉的经济性评价摘要:本文主要针对天然气锅炉改造为冷凝式锅炉展开思考和分析,总结了天然气锅炉改造为冷凝式锅炉的经济性方面的问题,对经济性这个指标进行了评价和总结,可供参考。
关键词:天然气锅炉;冷凝式锅炉;经济性在天然气锅炉改造为冷凝式锅炉的过程中,我们要考虑诸多因素,其中一个关键性的因素就是其经济性问题,提高其经济性是为了能够让天然气锅炉改造为冷凝式锅炉之后应用更加符合需求。
1锅炉选型的原则为有效地保护环境,要防止边治理污染边制造污染。
锅炉烟气是主要的大气污染源之一,因此我国环境保护部发布了《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014),该标准对锅炉烟尘允许排放浓度及SOX,NOX最高允许排放浓度,分别根据一、二、三类地区对环境保护的不同要求做了详细明确的说明和规定。
京津冀及周边区域“2+26”个城市针对重度雾霾,又制定了更严格的大气污染物排放标准。
燃气锅炉虽然在烟尘排放大大低于燃煤锅炉,但燃气锅炉NOX排放量如果未加处理,排放量仍然不低。
天然气在锅炉中的燃烧方式分扩散燃烧和预混燃烧两类。
天然气预混燃烧是人气在燃烧前与部分或全部的空气均匀混合后再送入炉内燃烧,在调整燃气燃烧室可调整天然气的工作压力、总风量、燃烧器配风、投运燃烧器数量及改变炉膛火焰中心高度等。
而扩散燃烧是指燃气与空气的锅炉内,一边扩散混或一边燃烧。
扩散燃烧的快慢主要取决于燃气与空气混合的程度,扩散燃烧火焰为发光火焰,火焰温度不太高,但是较均匀,火焰的稳定性好,不会发生回火现象,脱火的可能性也很小。
2使用冷凝式锅炉的意义天然气属于清洁能源,主要燃烧产物是水蒸汽和二氧化碳。
天然气相对煤炭价格较高。
如果降低天然气锅炉排烟温度,就可以提高能源利用率,有较大的经济效益。
天然气燃烧产物水蒸汽占份额较大,根据水蒸汽分压系数可知烟气中水露点一般在56~60℃。
我们通过用冷媒介质(如冷水、冷空气等)降低烟气温度至露点以下,同时回收烟气的显热和潜热。
冷凝式锅炉热效率高于100%的技术分析摘要:本文介绍了冷凝式锅炉技术原理和在国内外的发展情况,分析了固体、液体、气体燃料的热量回收效率,从技术角度论证了锅炉热效率高于100%的可能性。
关键词:锅炉热效率冷凝式供热锅炉是一种重要的动力设备,在工业和民用领域都扮演者至关重要的角色。
一直以来,我们知道锅炉的热效率都低于100%,而随着科技的进步,出现了一些厂家自称其锅炉产品的热效率高于100%,那么它是否真实可信?是否违背能量守恒定律?本文以冷凝式锅炉为例,对此进行分析。
一、燃料的发热量单位质量的燃料在完全燃烧时所发出的热量称为燃料的发热量,燃料的发热量分为高位发热量和低位发热量两种。
高位发热量是指1千克燃料完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽已凝结成水所放出的汽化潜热。
从燃料的高位发热量中扣除烟气中水蒸汽的汽化潜热时,称为燃料的低位发热量。
我国大量的工业锅炉和加热炉设计的排烟温度一般都在150℃以上,运行时的排烟温度更高,可达200℃以上,设置如此高的排烟温度使为了避免低温受热面的酸腐蚀,从而使排烟热损失增大,热效率低下,并造成环境大气的热污染,因此降低排烟温度可大大回收其带走的热量,提高锅炉热效率。
可见,任何燃料都有高位发热量和低位发热量之分,我们一般所说的某种燃料的发热量指的是低位发热量。
高位发热量:Q高 = Q低 + Q潜低位发热量:Q低 = Q效 + Q损热损失:Q损 = Q烟 + Q散 + Q燃锅炉效率:η= Q效 / Q低×100%二、锅炉效率和燃料的关系任何锅炉的额定效率都是在使用特定燃料,同时在额定状态下运行时定义的。
锅炉未使用特定燃料,或不在额定工作状态下运行时,实际效率会低于额定效率,也就是说,额定效率是锅炉的最大效率。
可见,要提高锅炉的热效率,就要使Q效增大,也就是尽量减小Q烟、Q散和Q燃,同时若能回收水蒸气带走的Q潜,使其转化为有效热量。
冷凝式锅炉就是这样一种技术。
全预混燃烧及冷凝换热技术在锅炉上的研究与应用黄丹君浙江音诺伟森热能科技有限公司摘要:本文介绍的一种新型全预混冷凝燃气锅炉,其整体结构布局、关键零部件材质选择及结构特点,验证全预混燃烧技术和冷凝换热技术在燃气锅炉上应用的先进性和成熟性及其给产品综合性能上带来的 提升。
实践验证,全预混冷凝炉运行热效率在97%。
以上;部分负荷冷凝状态下,热效率可大于107%。
;同时烟气中N O jP C O的排放均满足国家最严标准。
相比其他类型的传统锅炉,全预混冷凝炉在节约能耗,降低有害物质排放及提升热效率等方面均有着显著的优势。
关键词:全预混燃烧冷凝换热热效率热水锅炉铸铝热交换器天然气DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2018.03.010R esearch and A pplication on Full Prem ixed C om bustion and Condensation H eat Exchange Technology at BoilerHuang DanjunZhejiang Province Inovisen Thermal Science Technology Co.,LtdAbstract:The article introduces new type full premixed condensation gas-fired boiler,whole overall structure arrangem ent,key parts materials selection and structure characteristics confirm advantage and mature and comprehensive performance improvement of full premixed combustion technology and condensation heat exchange technology applied in gas-fired boiler.The case study shows that operation efficiency is over97%and 107%under some load condensation mode.While NOx and CO emission meet national standard com paring to other typical boilers,full premixed condensation boiler has advance in energy sa vin g,em ission reducing and heating efficiency im proving.Key words:Full Premixed Com bustion,Condensation Heat Exchange,Heating Efficiency,Hot W ater Boiler,Cast Aluminium Heat Exchanger,Natural Gas上海节能全预混冷凝技术是一种比较成熟的技术。
“冷凝炉适配调速锅炉泵节能效果”实验项目数据分析及结论2023年4月,全球专业的智能室内环境解决方案提供商喜德瑞热能集团(BDR)、全球领先的水泵及水泵系统制造商威乐(Wilo)在喜德瑞中国嘉兴工厂联合启动“冷凝炉适配调速锅炉泵节能效果”实验项目2023年4月,全球专业的智能室内环境解决方案提供商喜德瑞热能集团(BDR)、全球领先的水泵及水泵系统制造商威乐(Wilo)在喜德瑞中国嘉兴工厂联合启动“冷凝炉适配调速锅炉泵节能效果”实验项目,旨在通过实验手段,验证“冷凝炉适配调速锅炉泵”对比于定速锅炉泵的节能性,并根据具体数据得到冷凝炉供热系统的应用设计、运行策略的建议,指导工程实践。
经过启动前的准备工作,喜德瑞各品牌的冷凝炉与威乐变频泵(调速锅炉泵)配套,在“一炉一泵”形式的冷凝炉供热系统中,可实现:•调速锅炉泵受控于冷凝炉,安全性高、调速功能可靠;•冷凝炉不同负荷位条件下,通过锅炉泵调速,能够维持锅炉供回水温差稳定于20℃。
实验说明实验系统示意图设备1——冷凝炉(额定热输出50kW)设备2——锅炉泵(可受控于锅炉调速,可定速)设备3——板式换热器其中:——锅炉回水温度,℃——锅炉供水温度,℃——锅炉目标供水温度,℃本实验,分别在一次侧定流量(锅炉泵定速)、一次侧变流量(锅炉泵调速)的工况下,测试不同锅炉负荷位、不同锅炉供水温度条件下(同时对应于不同的回水温度)的多个工况,分别得到对应工况下的热输入()及热输出(),整理和计算得到对应工况下的各个热效率。
冷凝炉热效率数据分析1、冷凝炉热效率与锅炉回水温度间的关系01 一次测定流量02 一次测变流量可以看出:▷同样负荷位下,无论一次侧是否变流量(锅炉泵是否调速),锅炉回水温度↓,锅炉热效率↑。
平均变化数据如下:一次侧定流量时,变化30℃,变化4%左右,即,每↓1℃,↑0.15%一次侧变流量时,变化30℃,变化5%左右,即,每↓1℃,↑0.2%。
▷同样回水温度条件下,无论一次是否变流量(锅炉泵是否调速),负荷位↓,锅炉热效率↑。