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20世纪90年代前,有关锅炉(家用锅炉、商用锅炉)的技术革新仍停留在使用新型 的燃料、更有效的燃烧器、更高效率的换热器、更好的外壳保湿材料上。这些技术革新旨在提高 对燃料直接产生的热量的控制和使用。它从未涉及到对于系统的变革。而从上世纪末,锅炉(家用锅炉、商用锅炉)技术的革新开始多元化,它不再仅局限于对然直接产生厂家的到方法将锅炉(家用锅炉、商用锅炉)排烟的泼水蒸汽中隐藏的可观热量进行回收利用,由此诞生了将信冷凝锅炉。
毫无疑问,冷凝锅炉拥有更高的热效率,且更加节能 。需要注意的是,它代表了与过去传统 锅炉的完全分界,与之相关的水路系统也完全不同于以往。如果忽略了这点,将信将疑锅炉所能带来的效益则可能付诸东流。
本文的主师就是探讨传统锅炉与冷凝锅炉水路系统 的不同之处,并将之进行比较。
1、锅炉
锅炉主要是由燃烧器(或带栅栏的炉膛)和承压容器构成。锅炉的作用在于产生热量并将热量储存于某种介质中。介质的任务在于将热量输送到各个末端。因此它又被称为热传介质 ,即输送热量的介质。
根据热量 的可用性,锅炉可分类为:
1)无法利用烟气中水蒸气热量的锅炉。
2)可利用烟气中水蒸气中水蒸气包含的热量的锅炉。
在烟道中散失的水蒸气其实是燃料的次级产物,换句话说,是以氧气为助燃剂的燃料在氧化过程中产生的热量的副产品。就锅炉来讲,助燃剂则是空气中存在的氧气。
然料在氧化过程中时还产生二氧化碳,氮氧化物、一氧化炭。不同于其它燃料的次级产物,水蒸气里面包含大量的热量。比如说,天然气为燃料产生的水蒸气中包含的热量大至为相对的PCI的11%因此,交这部分散失在烟气中的热量进行回收其价值不容忽略。
不过需要认识到,回收烟道中水蒸气包含的热量并不容易。要回收这部分热量首先要将水蒸气在锅炉中冷凝,这就是我们接下来要谈到的适合使用低温回水的锅炉。
道先我们了解锅炉热量的构成,以及其能否回收烟气中水蒸气所包含的热量,从而具备的不同的热效率。其次我们将说明如何将这些热效率数据用于预算锅炉的年均燃料消耗。
1、不可回收烟气中水蒸气热量的锅炉
这类锅炉被称为传统锅炉,它汪能利用烟气中水蒸气包含的热量和原因在于,其构造材料不能经受冷凝水的腐蚀。这类锅炉的可用热量等于锅炉产生的总热量减去以下散失的热量 :1、烟气2、不蒸气3、锅炉外壳
2、可回收烟气中水蒸气热量的锅炉
这类锅炉被称为冷凝式锅炉,因为从烟气的水蒸气中回收热量需要运用冷凝技术。这类锅炉在构造上采用防防冷凝腐蚀材料,且使用低温回水。相对于传统锅炉,它可获取的有效热量明显更高一些。
冷凝的方式不仅能回收水汽中包含的热量,同时也能降低烟气及锅炉外壳的温度,从而减少散发到外部环境和锅炉的热量。
这类锅炉的可用热效率与其工作条件及所用燃料紧密相关。因此,由锅炉厂家提供的数据不能直接用于计算年均消耗和系统运行费用。
超过100%的热效率
我们知道理论上不可能获得100%以上的效率。比如具体到燃料上说,它不能产生(或利用)超过其自身所包含的热量。具体到锅炉上,却是个例外,因为其构造技术演变的缘故。
最初定义锅炉效率时,冷凝技术还不存在。当时的计算采用比较可用热量和PCI的方式:即从燃料中可获取的总热量不包含水汽部分的热量。这种计算锅炉热效率的方式沿用至今。而对于冷凝锅炉来说,除了PCI外,还存在水蒸气包含的热量。正是因为这个原因,冷凝式锅炉的热效率可以突破100%。