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全冷凝卧式燃油(气)蒸汽锅炉 2017-10-04


一、工作原理

以燃气全冷凝锅炉为例

天然气主要是碳(C)和氢(H)两元素组成。其主要成分如下:

95%CH4(甲烷)+2.4%CnHn(烷酊类混合物)+1.0%H2(氢气)+0.1%CO(一氧化碳)+0.5% CO2(二氧化碳)+1.0%N2(氮气)

含在天然气中的氢(H)在锅炉内部燃烧时与氧气中的氧(O)结合成水。生成的水从燃料燃烧时产生的热量(称为高位发热量)中吸收约10%的汽化热而变成水蒸汽,与排出的烟气一道排出。如下等式:

燃气高位发热量9450kcal/Nm3—汽化热950kcal/Nm3(潜热)=低位发热量8500kcal/Nm3

每1Nm3天然气燃烧后可以产生1.7Kg水蒸汽,可见里面含有可观的汽化潜热,约4000kJ,占天然气高位发热量的10%左右。在排烟较高时(传统锅炉排烟温度大约在250℃左右),水蒸汽不能冷却凝结放出热量,随烟气排放而浪费,且高温烟气中含有大量显热也一起被浪费掉,形成很大的排烟损失。因此传统锅炉热效率是以低位发热值计算所得,一般只能达到88%~92%。根据最新的国家强制节能规范(TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》的要求(控制排烟温度≤170℃),现一般采用在锅炉排烟口处加装节能器,利用锅炉补给水冷却烟气,排烟温度可控制在150℃左右。但也只是吸收了一部分烟气中的显热而已,水蒸汽中的潜热未能吸收。

全冷凝高效吸收原理是通过优化锅炉本体的受热面,大量吸收热量降低排烟温度(250℃左右),再运用高效翅片管节能器(高温给水加热器)利用锅炉补给水冷却烟气降低排烟温度(150℃左右),最后采用耐腐蚀高效翅片管冷凝换热器(低温给水预加热器),利用温度较低的锅炉补给水再次冷却烟气降低排烟温度(<65℃),烟气中的水蒸汽冷凝成水释放潜热,实现烟气中显热和水蒸汽凝结潜热同时释放,将换热器中的低温补给水或热媒水被加热进入锅炉,达到热能回收,提高锅炉效率。采用燃料高位发热量计算,效率可达100%以上;采用燃料低位发热量计算达97%以上。原理图如下:


 


燃油锅炉烟气中水蒸汽容积含量约为12~13%,同样可得到有效的烟气回收利用,提高锅炉运行效率和节约燃料。

二、发展趋势

冷凝式锅炉起源于欧洲,由荷兰率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上。由于冷凝式锅炉具有传统锅炉的共性外,还具有明显的燃料节约特点,热效率高达103%以上,大大降低了燃料耗量,同时烟气中的SO2和NOX等有害成分也大大降低,降低了有害气体的排放。因此冷凝式锅炉在欧洲国家得到了政府政策的支持和推广运用,代表着最先进的高效节能环保锅炉的标志和发展方向。

三、性能特点

1、高效节能

采用锅炉本体受热面和低温扩展受热面(节能器和冷凝器)的有机完美整合,通过低温水与高温尾气充分换热,大量吸收烟气热量并有效回收利用,大幅度降低热量散失和燃料消耗,提高锅炉运行效率(达100%以上,排烟温度低于65℃)。

2、清洁环保

普通燃气锅炉排烟中CO2含量约为10%,NOX含量约为60~80ppm,而全冷凝式燃气锅炉排烟中CO2含量约为6~7%,NOX含量在20ppm以下,含量明显低于普通锅炉。同时CO2和NOX在全冷凝锅炉的尾部烟道中与冷凝结露的H2O结合生成对应的酸,并随着凝结水从排放管排至中和池进行中和处理,最大程度减少有害气体对大气的污染。

3、结构合理

全冷凝卧式高效燃油(气)蒸汽锅炉本体采用湿背式中心低位对称布置,能改善炉体的应力分布,结构稳健,蒸汽空间大,使用寿命长。

波纹炉胆和螺纹烟管的应用,既增强了换热效果,又缓解热胀冷缩对燃烧室的损伤。

锅炉、内置一级节能器、外置二级冷凝器一体化组合结构,既提高锅炉效率,又使锅炉结构紧凑美观,占地小,简化现场安装工作量,节约锅炉房建设用地和基建成本。外置冷凝器使用耐腐蚀材料,使用寿命长。

4、保养方便

设置便捷式全开启高密封性烟箱门,锅炉后部设置防爆装置、检查门、观火孔,炉体设置人孔、手孔,方便检修。

5、使用便捷安全

配置国内外优质控制元器件、泵阀、全自动控制系统和世界知名品牌燃烧器,运行稳定可靠,安全保护功能齐全,操作简单便捷,自动化程度高。

6、优质服务

泉信为您提供全年7×24小时优质的技术咨询和服务,为用户提供方案设计和使用维护服务,定期举办用户培训。产品投入运行后服务部门为用户建立用户档案及进行定期和不定期的回访跟踪,随时提供优质快捷服务。

项目WNS1WNS1.5WNS2WNS3WNS4WNS6WNS8WNS10WNS12WNS15WNS20
额定蒸发量t/h11.52346810121520
额定蒸汽压力Mpa0.7/1.0/1.25/1.6
饱和蒸汽温度171/184/193/204
额定给水温度20104(热力除氧)/20(常温除氧)
水容量t2.93.8799.310.614.818.5232539.5
设计换热面积m268104.4136.7147.2219.8302.5370468556697967
设计热效率%100.1~100.8
设计燃料天然气
适用燃料城市煤气、轻油
主汽阀口径mm50656580100125150150150200200
放汽阀口径mm2525404040404040404040
安全阀口径mm2×402×402×402×402×502×802×802×802×802×1002×100
排污阀口径mm40505050502×402×402×502×502×502×50
给水口径mm2540404040505050656565
冷凝器进出水口径mm2525252525404050506565
烟囱直径mm280320350400450500600650700800900
燃料耗量天然气Nm3/h75110.5149.05223298.142056070884010511402
城市煤气Nm3/h159.6234.8316.7473.7633888.71183.21500178322342972
轻油Kg/h63.6493.75126.47189.2252.95348.9464.7588.77008751190
锅炉运输重量t6810.511.312161924.528.83547
最大运输尺寸mm36004200500051005250635070007600780083009200
mm17001900210021502240245026003000310032003600
mm22002400260026002800300031003300360038004100
最大外型尺寸mm420048005800590061507600840091009300990011000
mm26002800300030603150336035003910390044004800
mm30003200340035003600380039004100430048005300
底座尺寸mm27003000430044004600510056006200660070007600
mm12001400140014001600170018002000220022002400

说明:1、天然气热值:8500Kcal/Nm3,轻油热值:10300Kcal/kg,城市煤气热值:4000Kcal/Nm3;2、表中数据及图片仅供参考,产品以实物为准,如因改型而变恕不另行通知;3、预制、预留,及锅炉房设计前请联系确认有关数据;4、以上热效率为设计理论数据,此数据仅供参考。

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