冷凝鍋爐

冷凝鍋爐就是利用高效的冷凝餘熱回收裝置來吸收鍋爐排出的高溫煙氣中的顯熱和水蒸汽凝結所釋放的潛熱，以達到提高鍋爐熱效率的目的

基本介紹

• 中文名：冷凝鍋爐
• 目的：提高鍋爐熱效率
• 有關：水蒸汽潛熱的多少與水溫度有關
• 影響：引起溫室效應和酸雨的產生等

作用

冷凝鍋爐能夠回收煙氣中水蒸汽潛熱的多少與鍋爐所使用的燃料種類和鍋爐的出水溫度有關。當無冷凝回收裝置的普通鍋爐燃燒天然氣時，如果鍋爐的熱效率按燃料低位發熱量計算為90%時，採用冷凝式餘熱回收裝置後，排煙溫度降到30～50℃，其熱效率則會提高到107%左右。在燃料的耗量不變的情況下，供熱系統的回水越低，冷凝式餘熱回收裝置回收的熱量就越多，鍋爐的熱效率就越高。對於冬季使用鍋爐提供熱能的水環式水源空調，其供熱熱水溫度為25℃，採用冷凝鍋爐比普通熱水鍋爐節約相當多的運行費用。以100萬kcal/h鍋爐為例，普通鍋爐天然氣耗量為126.5Nm3/h(天然氣低位熱值為8500kcal/Nm3)，冷凝鍋爐天然氣耗量為110 Nm3/h，如果鍋爐每天運轉10個小時，採暖周期為100天的話，採用冷凝鍋爐每年可節約天然氣16500 Nm3，以天然氣價1.8元計，每年節約運行費用2.97萬元。

影響

正面影響

燃料燃燒會產生大量的CO2、NOX和少量的SO2，這些物質排放到大氣，會引起溫室效應和酸雨的產生，對環境產生破壞作用。冷凝鍋爐在冷凝煙氣中水蒸汽的同時，可以方便地去除煙氣中的這些有害物質，因此，採用冷凝鍋爐對保護環境也具有重要的意義。

負面影響

由於冷凝的作用排煙溫度過低，如果低於臨界點會產生冷凝水，從而產生酸性排放物，對鍋爐換熱體產生腐蝕，因此要控制排煙溫度。

優勢

普通鍋爐燃燒時的煙氣溫度很高，約為130度，帶走了很多熱量，冷凝燃燒技術將煙氣溫度降到50度，將部分煙氣冷凝成液態，吸收了煙氣從氣體變為液體的熱量，也就是回收了原來被煙氣帶走的熱量，所以熱效率比普通鍋爐高許多。

由於在計算鍋爐熱效率時不考慮高溫煙氣所帶走的熱量，而冷凝 鍋爐利用了這部分熱量，所以熱效率計算不能套用傳統鍋爐效率計算式計算，否則就有可能超過100%，得出冷凝式鍋爐的理論最大熱效率為111 %的錯誤結論。

效率計算

圖解煙氣冷凝式熱水器效率超過100%的原理性錯誤

E=A+B+C

η₁=(D+B)/E

η₂=D/A

(1)熱力學第二定律認為，E=A+B+C，因此，η₁=(A+B)/E，η₁≤100%。

(2)鍋爐熱效率，針對不使用煙氣熱能這一簡化計算條件，將鍋爐B=0，保溫條件良好時忽略熱損失C=0，鍋爐熱效率可簡化估算為η₂=D/A，故簡化計算式的套用限定條件為“不使用煙氣熱能”。

(3)冷凝式採暖設備，其特徵是“使用煙氣熱能”，故不能採用η₂=D/A進行計算。

(4)在保溫條件良好時忽略熱損失C=0，冷凝式採暖設備的熱效率計算應為η₁=(D+B)/E，可簡化為η₁=(D+B)/(A+B)，而不是η₁=(D+B)/A。

如果，在冷凝式採暖設備的熱效率計算中錯誤地選用導出的傳統鍋爐熱效率估算公式，而不是使用熱力學第二定律的熱效率定義式，就會出現熱效率大於100%的離譜現象。

冷凝鍋爐