内容发布更新时间 : 2024/12/24 8:11:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1、燃气冷凝式蒸汽锅炉概述
传统燃气（油）锅炉热效率一般只能达到85%~92%，排烟温度一般140~250℃，使得燃料燃烧时产生的水(例如天然气：CH4+2O2→CO2+2H2O↑)在烟气中处于过热状态的水蒸汽，随烟气从烟囱中流失。而冷凝燃气锅炉，利用水蒸汽凝结成液态水过程整释放大量汽化潜热的原理，通过增设烟气余热回收装置把排烟温度降低到50~70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，热效率理论值最高可达109%。
一般来说，热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解，但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来，并且排烟温度降低得足够低，排烟损失很低的情况下，锅炉的热效率会提高到100%，甚至超过100%。
冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代，开发家用冷凝式锅炉，到80年代末期90年代初期，荷兰率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上，冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外，更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家，燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上，此外在烟气中的CO2和NOx等有害成份也大大降低，这对环保来说是非常有利的。
冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热，还可以降低烟气中的有害气体，所以它很快确立了其在暖通领域中的地位，欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜，使得冷凝锅炉的应用极为广泛。而在中国，冷凝锅炉还是空白，人们对冷凝锅炉的认识不足是一重要原囡，另一原因就是生产厂家对冷凝锅炉的推广和研发不力。
浙江特富锅炉作为国内专业燃油、气锅炉第一品牌，多年来始终至力于将国外的先进锅炉技术与中国锅炉的现状相结合，走一条绿色节能环保的民族路线。依靠强大的技术研发团队，以及30年来工业锅炉制造经验，先后研发出冷凝无压热水锅炉、冷凝余热回收锅炉、冷凝常压热水锅炉、冷凝承压热水锅炉，并将国外先进的能源利用理念引入中国，特别在冷凝锅炉的推广上做了大量的工作，走在了中国节能环保领域的最前列。
〉1992年，浙江特富制造国内第一台喷淋式冷凝锅炉，≥96%热效率创造当时国内最佳纪录，该锅炉目前仍在杭州天星龙大厦正常运行，该系统目前仍处于国内领先水平。
〉1997年，国内首台间壁式余热回收冷凝锅炉由我公司研发成功，填补了国内冷凝锅炉领域的又一项空白。
〉2004年国内第一台 ND钢鳍片管式冷凝器在浙江特富投产，开创了国内冷凝锅炉新革命。
〉2005年浙江特富冷凝锅炉大规模市场推广开来，贵阳老干妈、福建闽中食品、井冈山卷烟厂、浙江大学、正大集团农牧分公司、正大集团大福饲料、成都铁路局、民生制药、江西北洋食品添加剂等大批国内知名企业均选用了浙江特富——国内燃油、气第一民族品牌，浙江特富冷凝锅炉国内市场占有率超过70%。
〉2008年浙江特富与德国博世—布德鲁斯锅炉战略性合作启动，共同完善冷凝锅炉系列产品。
〉2010年浙江特富冷凝锅炉冷凝锅炉系列产品市场占有率逐年提升。
2、冷凝式锅炉热效率分析
燃料中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1Nm3天然气燃烧后可以产生1.71kg水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为4000kJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。
烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的锅炉补给水或热媒水冷却烟气，实现烟气温度的降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，同时换热器内的低温补给水或热媒水吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。
锅炉热效率的提高：1Nm3天然气燃烧产生理论烟气量约10.56Nm3（大约13.0kg）。以过量空气系数1.1为例，产生烟气11.52Nm3（大约14.3kg）。取烟气温度155℃降低至54℃，放出物理显热约1610kJ，水蒸汽冷凝率取23%，放出汽化潜热约938 kJ，总计放热2548 kJ，约是天然气低位发热量的7.2%。若全部烟气进入冷凝回收装置，可以提高热能利用率7.2%以上，节省天然气燃料近10%。
传统锅炉中，排烟温度一般在150～250℃，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88%～92%，即使按最新的国家强制性节能规范（TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》）的要求（锅炉排烟温度≤170℃）加装节能器后，锅炉排烟温度仍有150℃左右。而冷凝式余热回收锅炉，它能把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和烟气中水蒸汽的凝结潜热。
以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积份额一般为18%～19%，燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为12%～13%，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。