燃气蒸汽锅炉加装节能器可行性分析.pdfVIP

燃气蒸汽锅炉加装节能器可行性分析

【摘要】本文通过对燃气锅炉热损失的分析，指出了通过加装烟气节能器，

降低排烟温度，提高燃气锅炉热效率的方法，并对这种方法的可行性从安全性和

技术经济性两个方面做了全面分析。

【键词】排烟温度；锅炉节能器；锅炉热效率

0前言

天然气是一种埋藏于地下的可燃性气体，主要成分为烃类气体，其中85%～

95%为甲烷，比重轻于空气，极易挥发，并在空气中迅速扩散，属可燃易爆性气

体。煤、油、天然气都属于化石燃料，燃煤使用过程中会产生严重的大气污染，

天然气与煤碳、石油等黑色能源相比，具有转换效率高、环境代价低、投资省和

建设周期短等优势，积极开发利用天然气资源已成为全世界能源工业的发展潮

流。但是，目前燃气特别是天然气的价格比较昂贵，锅炉燃气的使用还不如燃煤

经济，因此，为适应市场需求，进一步提高燃气锅炉效率，降低燃气的单位能耗

等问题迫切需要解决。

1燃气锅炉热损失的分析

要提高锅炉热效率，就要减少各种热损失。对于燃气锅炉，由于气体燃料燃

烧后几乎没有灰分，更没有固体、液体燃料的机械不完全燃烧现象，即机械未完

全燃烧热损失、灰渣物理热损失均为零；在锅炉正常运行的情况下，化学

q4q6

未完全燃烧热损失接近于零；散热损失和锅炉的炉型及维护结构有关，对

q3q5

于燃气锅炉，一般都是小型的快装炉，外表面积较小，并采用了高热阻及封闭的

外罩壳作为保温层，也不大，并且随锅炉容量的增大而减少。因此，燃气锅

q5

炉的最为主要的热损失是排烟热损失。所谓的排烟热损失是指烟气离开末级

q2

受热面带走的热量，它主要决定于排烟温度。降低排烟温度可显著地减少排烟热

损失。而现在的燃气蒸汽锅炉的排烟温度一般在～℃之间，这部分热

q2200250

量随烟气进入大气后成为废热。降低排烟温度可减少这部分热量的损失，并可实

现对这部分热量的部分回收。因此，降低锅炉的排烟温度是必要的。

2降低排烟温度的方法

对于小型燃气快装锅炉，降低排烟温度，相应地各受热面的吸热量增加，也

就是要增加受热面的面积或提高受热面的换热效率。具体实施有两种情况：

2.1通过增加锅炉本体对流受热面的换热面积，降低排烟温度

对于锅壳式燃气锅炉，增加受热面面积主要是增加烟管的根数、长度，这种

方法简便易行，但过多的烟管根数会使管束内的烟气流速变得很小，不利于换热，

甚至发生传热恶化，并且使锅炉体积明显增大，增加制造成本；此外油、气炉燃

用的油、气中含氢量大，燃烧后全部变成水汽，如不采取措施，油、气炉尾部低

温受热面部分将产生酸腐蚀（由、和冷凝水共同造成），国内已有不少

SO2CO2

锅炉发生过这个问题。

2.2增加尾部受热面（锅炉节能器），降低排烟温度

在烟气从对流管束出来进入大气之前，加装尾部受热面锅炉节能器，吸收烟

气的部分热量，节能器将所吸收热量送回锅炉，在降低排烟温度的同时，提高了

锅炉的热效率。由于是单独布置的受热面，因此不会影响到对流管束，冷凝水不

会凝结在对流管束上，从而使对流管束避免受到酸腐蚀的影响，也避免了对流管

束尾部受热面的传热恶化。同时，由于单独布置节能器，和增加锅炉本体对流受

热面相比，单独布置节能器传热温差大，可减少受热面的换热面积，降低成本。

3低排烟温度的可行性分析

排烟温度的选择是受安全性和技术经济性制约的。安全性主要是指锅炉运行

的稳定性和使用寿命问题，较低的排烟温度可引起对流受热面的低温腐蚀，而对

流受热面的低温腐蚀对锅炉的安全运行构成了严重威胁。技术经济性主要是指设

计方案的技术先进性和经济合理性。燃气蒸汽锅炉排烟温度的选择应把二者综合

起来加以考虑。

3.1安全性分析

低温腐蚀的根本原因是锅炉燃料中含有硫分，硫在燃烧过程中反应生成

，高温下产物少量转化为，与烟气中的水蒸气