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工业锅炉节能技术改造专题 主讲: 叶伟洁 高级工程师 上海工业锅炉研究所 锅炉系统节能 锅炉系统：燃料 锅炉燃烧放热 烟气 排入大气 （高温烟气 余热锅炉放热 烟气 排入大气） 水 锅炉吸热 蒸汽（热水） 用户 余热回收 a. 余热分类 a) 高温烟气余热 b) 高温炉渣余热 c) 高温产品余热 d) 可燃废气、废液的余热 e) 化学反应的余热 f) 冷却水余热 上述a)~d) 的余热，一般用余热锅炉回收。 e)~f)的余热，一般可通过热交换器和冷凝水回收系统回 收 余热锅炉 冷凝式锅炉或冷凝回收装置 原理： 降低排烟温度，使烟气中的水蒸汽充凝结，回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。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。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℃，既回收了烟气中的显热又回收水蒸汽的凝结潜热。所以冷凝式锅炉的效率可以接近100%。 冷凝式锅炉或冷凝回收装置 高位热值Qgr：燃料完全燃烧时释放出来的全部化学能，并认为烟气中的水蒸气已凝结； 低位热值Qnet：是扣除燃料所含水分及氢燃烧生成水蒸汽气化潜热后的热量 高位热值和低位热值之间的换算： Qnet.ar=Qgr.ar-206Har-3Mar (kJ/kg) 冷凝式锅炉或冷凝回收装置 适用燃料： 1．燃天然气锅炉 2．燃LPG、城市煤气锅炉 天然气的主要成分是甲烷（CH4）而其他成分也主要是碳氢化合物，几乎不含硫分（S）。因此在完全燃烧后所生成烟气的成分中除氮气（N2）及氮氧化物（NOX）外，主要是二氧化碳（CO2）和水蒸汽（H2O）。 冷凝式锅炉或冷凝回收装置 天然气燃烧后产生的烟气中水蒸汽的含量比其它任何一种燃料的含量高很多。当水蒸汽冷凝凝结后有大量的热量释放，也就是释放汽化潜热。冷凝式锅炉正是利用了天然气的这个特点，它将冷凝凝结换热原理应用于锅炉尾部受热面的换热，当烟气温度逐渐降低，达到相应水蒸汽分压力的饱和温度的时候，烟气中的水蒸汽开始冷凝而形成冷凝水。随着烟气温度的继续降低，冷凝水量也逐渐增加。通过降低烟气温度并使烟气中的部分水蒸汽达到冷凝，最大限度的提高锅炉的换热效果，提高锅炉的热效率。 冷凝式锅炉或冷凝回收装置 由于燃油、煤炭中含S较高，它的酸露点高，而且烟气具有腐蚀性，当烟气温度低于酸露点时，会对尾部受热面产生腐蚀，同时，燃油和煤炭的灰分高，灰分粘结在受热面管子上，造成受热面堵塞，影响锅炉出力。因此对于燃油、燃煤锅炉不建议用冷凝器，只是加节能器把烟气温度降低至不冷凝为止。 燃用不同燃料锅炉的经济分析 从上表可以看到，装有冷凝换热装置的锅炉，可以有效地降低排烟温度，热效率有明显地提高。通过燃料消耗费用和改造费用的数据所计算出的收回投资时间来看，锅炉容量越大，收回成本的时间越短，从中可以看出节能降耗所带来的可观效益。小容量的锅炉，基本也能在两年内的时间收回成本。 专利： 冷凝换热式锅炉由上海工业锅炉研究所研制、开发，属中国科学技术部的《冷凝式锅炉的研制开发》项目。并申请了使用新型发明专利“自调节节能装置”（专利号为：200520046808.X），和发明专利“燃油燃气锅炉的自调节节能装置”（专利号为：200510110671.X） d)蒸汽冷凝水回收 蒸汽冷凝水回收和利用是节约能源的组成部分。越来越被重视。间接加热的冷凝水，除了加热有毒有害物体，回收率要求达到60~80%。 冷凝水回收有开式回收和闭式回收两种方式。闭式回收就是将管路压力的饱和水直接回收，也称高温冷凝水回收，这种回收方式是蒸汽锅炉供热系统中较好的一种节能方式，避免了氧腐蚀。在此系统中的关键设备是防汽蚀高温冷凝水回收泵。它将喷射泵和离心水泵结合起来，有效地解决了气蚀问题，克服了一般离心泵只能泵吸75℃以下过冷水的问题，可以输送100～120℃的饱和热水，? 高温冷凝水回收系统 介绍酒店冷凝水回收案例 2）蓄热器 原理 蓄热器是一种能够储存热能的压力容器，在蒸汽供热系统中一般采用变压式蓄热器。变压式蓄热器又分为储存直接储存蒸汽的蓄汽包（或称干汽包）和储存高温热水的蓄热器。 蓄热器的原理是以热水为介质来储存热能的压力容器。在用气负荷有波动的情况下，利用蓄热器充热和放热作用，调节负荷需要，保持锅炉稳定运行，达到节约燃料，提高锅炉效率的目的。 从热力学中可知，在不同压力下，饱和水的焓值是不同的。高