冷凝式燃氣鍋爐的節能與環保特性研究芻議

王敖

摘 要：一般鍋爐會將天然氣或煤氣燃燒后產生的煙氣排放出去，煙氣中帶有大量的熱量并含有高溫度的水蒸氣。冷凝式節能器的功能就是將煙氣中的水蒸氣，冷凝后釋放熱量，從而再次有效利用燃氣鍋爐煙氣中的熱量。本文我們首先分析冷凝式燃氣鍋爐的應用現狀，其次論述冷凝式燃氣鍋爐的節能性與環保性，最后我們得出冷凝式燃氣鍋爐推廣必要性的結論。

關鍵詞：現狀;可行性;功能

冷凝式燃氣鍋爐是指在燃氣鍋爐上安裝了冷凝式熱能回收設施，這種設施能夠吸收鍋爐中排放出來的含有大量水蒸氣余熱的煙氣，它能夠將煙氣中的水或者是水蒸氣冷凝后液化，因此冷凝式熱能回收設施就能夠將這部分熱能重新利用起來。

一、我國冷凝式回收設施技術的發展現狀

根據有關數據顯示，天然氣燃燒或煤氣燃燒后的煙氣里面包含大量的水蒸氣，這其中的水蒸氣溫度非常高，大概是燃料燃氣燃燒最高溫度的1/10。很明顯，如果我們能將這部分溫度很高的水蒸氣的能量充分回收利用的話，那么燃料燃燒后的很大部分能量將能夠再次被重新利用。

我國冷凝式燃氣鍋爐的研發仍處于初步階段，仍然不及西方發達國家的發展腳步。但可喜的是，我們國家已經掌握了其基本技術，已經熟悉冷凝式節能器的工作原理，相信在不久的將來我國也會將冷凝式燃氣鍋爐大范圍推廣。

但是我國冷凝式回收設施技術的發展技術水平，限制了進一步的研發。我國目前現有的對于煙氣回收裝置的技術沒有辦法可靠的解決燃氣鍋爐的回收能源的問題。因為根據目前我國的技術，煙氣回收裝置的設計原則受限很大。普通的煙氣回收裝置中設計原則中有一條是要防止傳導熱的那一面出現冷凝現象。所以說，這就限制了排放出來的煙氣溫度，它的溫度要達到適合煙氣回收裝置的區間溫度才行。對普通煙氣回收裝置來說，50攝氏度到60攝氏度是最合理的溫度區間，但實際的燃氣鍋爐排放出來的煙氣溫度要遠高于60攝氏度。

之后，我國技術人員又嘗試將熱管放置到煙氣回收設施中，但在實際的應用過程中卻發現其不可行。因為當其在高壓工作過程中無法保持準確性和安全性，所以很難提高熱能回收效率。我國技術人員應該正努力將新型的高效產品開發出來。

二、冷凝式轉換器的應用可行性

（一）回收余熱具有可行性

冷凝式換熱器裝置能夠回收過來的熱量與水蒸氣的溫度、燃料種類（煤氣還是天然氣）以及供熱中水的溫度有關系。冷凝式換熱器在燃煤鍋爐上裝置，并不會產生太大的效果，因為燃煤鍋爐排放的煙氣中水蒸氣的含量非常低。但是冷凝式換熱器在燃氣鍋爐上會產生很大效果，因為燃氣鍋爐中的煙氣中水蒸氣含量占很大一部分，所以在燃氣鍋爐上安裝冷凝式回收熱能裝置，對于回收其熱能，提高熱能效率將有很大幫助。

冷凝式回收裝置安裝在鍋爐上，除了能夠提高熱能利用效率以外，還能夠分解吸附大量煙氣中的有害氣體。這個是燃氣鍋爐逐漸受各國得到推廣的原因，安裝了冷凝熱能回收裝置的鍋爐，可以降低能源使用成本，減少氣體污染排放物，不僅節能而且環保。

（二）鍋爐煙氣余熱回收可實施性

我們分析到鍋爐煙氣回收的效率對燃料的種類（煤或者天然氣）有直接聯系，燃煤的鍋爐排放的氣體中里面的水蒸氣含量很低，并且其中的水蒸氣對裝置也有腐蝕性，熱能回收裝置安裝的必要性不大。燃氣鍋爐則相反，燃氣鍋爐排放的煙氣中，水蒸汽含量非常高，并且以煤和石油作為燃料的鍋爐，排放出來的煙氣中酸性物質非常多，它對于熱能回收裝置的腐蝕非常高。所以說在燃氣鍋爐上加裝冷凝式熱能回收裝置的實驗是具有可行性的。

我們對于不同燃料燃燒后釋放的鍋爐煙氣，對換熱器回收效率的影響做了實驗。實驗結果顯示，隨著凝結份額的提高，鍋爐中熱效率提高的百分比也在逐漸提高。每燃燒一立方米的天然氣，其產生的燃氣中的熱量大概有四千千焦。如果不采用回收裝置的話，那么這部分能量損失將是非常大的浪費。同時我們也對各種條件下排煙溫度與凝結水量變化對不同的熱能回收裝置的影響做了實驗，發現不同的因素，不同的水流量、凝結水流量和出口溫度對于換熱器回收效率有不同的影響。應該根據實際的操作環境，實際的運行來選擇適合的換熱器。

（三）實際應用

根據國內一天然氣企業對能安裝冷凝式節能裝置數據采集后數據顯示，在燃氣鍋爐上安放冷凝式熱能回收裝置，對于提升燃氣鍋爐的效率，降低燃料的使用量，充分提升燃料燃燒率，減少有害氣體排放等都有非常重要的幫助，其發展方向非常廣闊。并且根據國內以大型石油公司對于安裝冷凝式節能裝置后標準數據采集，其數據顯示，在安裝冷凝式節能器后排煙溫度降低了80%。換熱介質溫度提高了300%，熱效率提高到接近90%左右。同時對于煙氣中的一氧化碳的含量也進行監測：加裝了冷凝式節能器的燃氣鍋爐的排氣中一氧化碳的含量，是未安裝前的50%。

（四）實際結論

一方面天然氣能源在我國逐漸推廣，所以燃氣鍋爐上安裝回熱能回收裝置，有廣泛的應用。熱能回收裝置能將煙氣中的水蒸氣液化，水蒸氣液化后會放熱，我們也就將其中的熱能得以回收。這既有利于降低企業成本，也有利于提高能源利用效率，同時也降低了鍋爐的運行成本。并且水蒸氣液化也吸附了煙氣中的其他酸性物質，減少了排放到大氣中的有害氣體。所以說在燃氣鍋爐上安裝冷凝是熱氣回收裝置既能夠節約能源。又能保護環境。

另一方面冷凝式燃氣鍋爐中安裝的換熱器應用的是高科的新型材料。這種新型材料既能夠將水蒸氣冷凝回收熱量，又能夠抵抗腐蝕，延長使用壽命。冷凝式燃氣鍋爐的推廣對于冷凝熱能回收裝置研發具有正面作用。同時冷凝式熱力回收裝置的材料又屬于新型高分子材料，其發展對于國內其他行業的材料科學發展具有深遠意義，他的進步與發展對于國內其他材料化學的研發具有推動作用。

參考文獻：

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