一、工作原理
以燃氣全冷凝鍋爐為例
天然氣主要是碳(C)和氫(H)兩元素組成。其主要成分如下:
95%CH4(甲烷)+2.4%CnHn(烷酊類混合物)+1.0%H2(氫氣)+0.1%CO(一氧化碳)+0.5% CO2(二氧化碳)+1.0%N2(氮氣)
含在天然氣中的氫(H)在鍋爐內(nèi)部燃燒時與氧氣中的氧(O)結(jié)合成水。生成的水從燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量(稱為高位發(fā)熱量)中吸收約10%的汽化熱而變成水蒸汽,與排出的煙氣一道排出。如下等式:
燃氣高位發(fā)熱量9450kcal/Nm3—汽化熱950kcal/Nm3(潛熱)=低位發(fā)熱量8500kcal/Nm3
每1Nm3天然氣燃燒后可以產(chǎn)生1.7Kg水蒸汽,可見里面含有可觀的汽化潛熱,約4000kJ,占天然氣高位發(fā)熱量的10%左右。在排煙較高時(傳統(tǒng)鍋爐排煙溫度大約在250℃左右),水蒸汽不能冷卻凝結(jié)放出熱量,隨煙氣排放而浪費,且高溫煙氣中含有大量顯熱也一起被浪費掉,形成很大的排煙損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率是以低位發(fā)熱值計算所得,一般只能達到88%~92%。根據(jù)最新的國家強制節(jié)能規(guī)范(TSGG0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》的要求(控制排煙溫度≤170℃),現(xiàn)一般采用在鍋爐排煙口處加裝節(jié)能器,利用鍋爐補給水冷卻煙氣,排煙溫度可控制在150℃左右。但也只是吸收了一部分煙氣中的顯熱而已,水蒸汽中的潛熱未能吸收。
全冷凝高效吸收原理是通過優(yōu)化鍋爐本體的受熱面,大量吸收熱量降低排煙溫度(250℃左右),再運用高效翅片管節(jié)能器(高溫給水加熱器)利用鍋爐補給水冷卻煙氣降低排煙溫度(150℃左右),最后采用耐腐蝕高效翅片管冷凝換熱器(低溫給水預(yù)加熱器),利用溫度較低的鍋爐補給水再次冷卻煙氣降低排煙溫度(<65℃),煙氣中的水蒸汽冷凝成水釋放潛熱,實現(xiàn)煙氣中顯熱和水蒸汽凝結(jié)潛熱同時釋放,將換熱器中的低溫補給水或熱媒水被加熱進入鍋爐,達到熱能回收,提高鍋爐效率。采用燃料高位發(fā)熱量計算,效率可達100%以上;采用燃料低位發(fā)熱量計算達97%以上。原理圖如下:
燃油鍋爐煙氣中水蒸汽容積含量約為12~13%,同樣可得到有效的煙氣回收利用,提高鍋爐運行效率和節(jié)約燃料。
二、發(fā)展趨勢
冷凝式鍋爐起源于歐洲,由荷蘭率先將冷凝式鍋爐應(yīng)用在大中型工業(yè)鍋爐上。由于冷凝式鍋爐具有傳統(tǒng)鍋爐的共性外,還具有明顯的燃料節(jié)約特點,熱效率高達103%以上,大大降低了燃料耗量,同時煙氣中的SO2和NOX等有害成分也大大降低,降低了有害氣體的排放。因此冷凝式鍋爐在歐洲國家得到了政府政策的支持和推廣運用,代表著最先進的高效節(jié)能環(huán)保鍋爐的標志和發(fā)展方向。
三、性能特點
1、高效節(jié)能
采用鍋爐本體受熱面和低溫擴展受熱面(節(jié)能器和冷凝器)的有機完美整合,通過低溫水與高溫尾氣充分換熱,大量吸收煙氣熱量并有效回收利用,大幅度降低熱量散失和燃料消耗,提高鍋爐運行效率(達100%以上,排煙溫度低于65℃)。
2、清潔環(huán)保
普通燃氣鍋爐排煙中CO2含量約為10%,NOX含量約為60~80ppm,而全冷凝式燃氣鍋爐排煙中CO2含量約為6~7%,NOX含量在20ppm以下,含量明顯低于普通鍋爐。同時CO2和NOX在全冷凝鍋爐的尾部煙道中與冷凝結(jié)露的H2O結(jié)合生成對應(yīng)的酸,并隨著凝結(jié)水從排放管排至中和池進行中和處理,最大程度減少有害氣體對大氣的污染。
3、結(jié)構(gòu)合理
全冷凝臥式高效燃油(氣)蒸汽鍋爐本體采用濕背式中心低位對稱布置,能改善爐體的應(yīng)力分布,結(jié)構(gòu)穩(wěn)健,蒸汽空間大,使用壽命長。
波紋爐膽和螺紋煙管的應(yīng)用,既增強了換熱效果,又緩解熱脹冷縮對燃燒室的損傷。
鍋爐、內(nèi)置一級節(jié)能器、外置二級冷凝器一體化組合結(jié)構(gòu),既提高鍋爐效率,又使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊美觀,占地小,簡化現(xiàn)場安裝工作量,節(jié)約鍋爐房建設(shè)用地和基建成本。外置冷凝器使用耐腐蝕材料,使用壽命長。
4、保養(yǎng)方便
設(shè)置便捷式全開啟高密封性煙箱門,鍋爐后部設(shè)置防爆裝置、檢查門、觀火孔,爐體設(shè)置人孔、手孔,方便檢修。
5、使用便捷安全
配置國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)控制元器件、泵閥、全自動控制系統(tǒng)和世界知名品牌燃燒器,運行穩(wěn)定可靠,安全保護功能齊全,操作簡單便捷,自動化程度高。
6、優(yōu)質(zhì)服務(wù)
安信為您提供全年7×24小時優(yōu)質(zhì)的技術(shù)咨詢和服務(wù),為用戶提供方案設(shè)計和使用維護服務(wù),定期舉辦用戶培訓(xùn)。產(chǎn)品投入運行后服務(wù)部門為用戶建立用戶檔案及進行定期和不定期的回訪跟蹤,隨時提供優(yōu)質(zhì)快捷服務(wù)。
項目 |
WNS1 |
WNS1.5 |
WNS2 |
WNS3 |
WNS4 |
WNS6 |
WNS8 |
WNS10 |
WNS12 |
WNS15 |
WNS20 |
額定蒸發(fā)量 |
t/h |
1 |
1.5 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
15 |
20 |
額定蒸汽壓力 |
Mpa |
0.7/1.0/1.25/1.6 |
飽和蒸汽溫度 |
℃ |
171/184/193/204 |
額定給水溫度 |
℃ |
20 |
104(熱力除氧)/20(常溫除氧) |
水容量 |
t |
2.9 |
3.8 |
7 |
9 |
9.3 |
10.6 |
14.8 |
18.5 |
23 |
25 |
39.5 |
設(shè)計換熱面積 |
m2 |
68 |
104.4 |
136.7 |
147.2 |
219.8 |
302.5 |
370 |
468 |
556 |
697 |
967 |
設(shè)計熱效率 |
% |
100.1~100.8 |
設(shè)計燃料 |
— |
天然氣 |
適用燃料 |
— |
城市煤氣、輕油 |
主汽閥口徑 |
mm |
50 |
65 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
150 |
150 |
200 |
200 |
放汽閥口徑 |
mm |
25 |
25 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
安全閥口徑 |
mm |
2×40 |
2×40 |
2×40 |
2×40 |
2×50 |
2×80 |
2×80 |
2×80 |
2×80 |
2×100 |
2×100 |
排污閥口徑 |
mm |
40 |
50 |
50 |
50 |
50 |
2×40 |
2×40 |
2×50 |
2×50 |
2×50 |
2×50 |
給水口徑 |
mm |
25 |
40 |
40 |
40 |
40 |
50 |
50 |
50 |
65 |
65 |
65 |
冷凝器進出水口徑 |
mm |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
40 |
40 |
50 |
50 |
65 |
65 |
煙囪直徑 |
mm |
280 |
320 |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
650 |
700 |
800 |
900 |
燃料耗量 |
天然氣 |
Nm3/h |
75 |
110.5 |
149.05 |
223 |
298.1 |
420 |
560 |
708 |
840 |
1051 |
1402 |
城市煤氣 |
Nm3/h |
159.6 |
234.8 |
316.7 |
473.7 |
633 |
888.7 |
1183.2 |
1500 |
1783 |
2234 |
2972 |
輕油 |
Kg/h |
63.64 |
93.75 |
126.47 |
189.2 |
252.95 |
348.9 |
464.7 |
588.7 |
700 |
875 |
1190 |
鍋爐運輸重量 |
t |
6 |
8 |
10.5 |
11.3 |
12 |
16 |
19 |
24.5 |
28.8 |
35 |
47 |
最大運輸尺寸 |
長 |
mm |
3600 |
4200 |
5000 |
5100 |
5250 |
6350 |
7000 |
7600 |
7800 |
8300 |
9200 |
寬 |
mm |
1700 |
1900 |
2100 |
2150 |
2240 |
2450 |
2600 |
3000 |
3100 |
3200 |
3600 |
高 |
mm |
2200 |
2400 |
2600 |
2600 |
2800 |
3000 |
3100 |
3300 |
3600 |
3800 |
4100 |
最大外型尺寸 |
長 |
mm |
4200 |
4800 |
5800 |
5900 |
6150 |
7600 |
8400 |
9100 |
9300 |
9900 |
11000 |
寬 |
mm |
2600 |
2800 |
3000 |
3060 |
3150 |
3360 |
3500 |
3910 |
3900 |
4400 |
4800 |
高 |
mm |
3000 |
3200 |
3400 |
3500 |
3600 |
3800 |
3900 |
4100 |
4300 |
4800 |
5300 |
底座尺寸 |
長 |
mm |
2700 |
3000 |
4300 |
4400 |
4600 |
5100 |
5600 |
6200 |
6600 |
7000 |
7600 |
寬 |
mm |
1200 |
1400 |
1400 |
1400 |
1600 |
1700 |
1800 |
2000 |
2200 |
2200 |
2400 |
說明:1、天然氣熱值:8500Kcal/Nm3,輕油熱值:10300Kcal/kg,城市煤氣熱值:4000Kcal/Nm3;2、表中數(shù)據(jù)及圖片僅供參考,產(chǎn)品以實物為準,如因改型而變恕不另行通知;3、預(yù)制、預(yù)留,及鍋爐房設(shè)計前請聯(lián)系確認有關(guān)數(shù)據(jù);4、以上熱效率為設(shè)計理論數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)僅供參考。