01
冷凝锅炉热效率能达到108%,是真是假?
对于冷凝锅炉效率能达到108%这一成果,很多用户都心存疑惑。在他们看来,对于锅炉效率的定义是:锅炉运行时的有效能量与锅炉输入的能量之比,即锅炉效率=有效能量/输入的全部能量。照此分析,当效率大于100%时,岂不是意味着冷凝锅炉的有效能量已经大于输入的能量了吗?
其实,燃料燃烧后产生的热量分为高位发热量和低位发热量,高位发热量就是我们看到的锅炉直接热效率;但是低位发热量也不容忽视,若是利用得当,两者结合起来,锅炉热效率就有可能超过100%,达到108%了。
若是想实现燃气冷凝锅炉108%的超高热效率,以下几方面要做到位。
首先是适当增加锅炉的受热面,将锅炉的主换热器及烟气通道等尾部设备改用耐腐蚀的材料。
其次是将燃烧系统原先的燃烧方式改为按比例调节的燃烧方式,确保燃烧的稳定和高效。
最后要增加冷凝水排放系统。完成这些工作后,锅炉的排烟温度可以降到80℃以下。随着排烟温度的降低,锅炉的效率自然就提高了。其原因来自两个方面:
第一、排烟温度降低后,锅炉排烟的热损失也随之降低。由于排烟热损失是燃气锅炉的主要热损失,因此锅炉热损失减少,效率就会提高。
第二、排烟温度降低到100℃以下时,烟气中的水蒸汽会冷凝成水,而水蒸汽在冷凝过程中释放出的热量可以被锅炉吸收,从而使锅炉的整体效率提高。通常,1公斤水蒸汽冷凝成液态水大概可以释放出2500千焦的热量,正因为锅炉多吸收了这部分热量,使其变成了锅炉的有效热,进而提高了锅炉的效率。
02
燃料的低位发热量和高位发热量都是什么意思?
热量 ,也称为热值,以符号Q表示,单位是KJ/kg或KJ/m3。燃料燃烧时,水分要蒸发为蒸汽,氢燃烧后也要生成蒸汽。
燃料燃烧时,水分要蒸发为蒸汽,氢燃烧后也要生成蒸汽。
高位发热量: 是指燃料完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽已凝结成水所放出的汽化潜热。用符号Qgr,ar 表示。
低位发热量:从燃料的高位发热量中扣除烟气中水蒸汽的汽化潜热时,称为燃料的低位发热量。用 符号Qnet,ar 表示。
烟气离开锅炉时,蒸汽仍以气态排出,汽化潜热没被利用。我国在锅炉发热量计算中多以低位发热量为基础,欧美等国也有用高位发热量作为锅炉发热量计算基础的。
高位发热量与低位发热量的区别,在于是否计入烟气中水蒸汽的汽化潜热,它们之间的关系为:Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg 其中,水分吸收汽化潜热约2512KJ/Kg,这个公式是针对1Kg固液或1方气体的,1Kg氢气燃料生成的9Kg水,Mar为燃料水分。
燃料的发热量可用测热计直接测出,也可根据其元素分析成分经验公式计算:Qnet,ar=339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-25Mark/kg,式中各成分均以百分比带入。
注:煤的成分组成是用质量百分数来表示的,即C+H+O+N+S+A+M=100% C、H、O、N、S、A、M分别表示煤中碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分的质量百分数。
较常应用的煤的成分分析基准中收到基(原材料)是以收到状态的煤取样分析其成分组成,用下角标ar表示。即Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%。
03
结论
冷凝锅炉热效率高于100%的主要原因是因为锅炉多吸收了烟气中的汽化潜热,使其变成了锅炉的有效热,进而提高了锅炉的效率。
【本文标签】 冷凝低氮锅炉
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