超低氮鍋爐(超低氮≦30mg/m3,熱效率高達(dá)103%以上)
一、山西晉城沁水6噸環(huán)保蒸汽鍋爐工作原理
以燃?xì)馊淠仩t為例
天然氣主要是碳(C)和氫(H)兩元素組成。其主要成分如下:
95%CH4(甲烷)+2.4%CnHn(烷酊類(lèi)混合物)+1.0%H2(氫氣)+0.1%CO(一氧化碳)+0.5% CO(二氧化碳)+1.0%N2(氮?dú)猓?/span>
含在天然氣中的氫(H)在鍋爐內(nèi)部燃燒時(shí)與氧氣中的氧(O)結(jié)合成水。生成的水從燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量(稱(chēng)為高位發(fā)熱量)中吸收約10%的汽化熱而變成水蒸汽,與排出的煙氣一道排出。如下等式:
燃?xì)飧呶话l(fā)熱量9450kcal/Nm3—汽化熱950kcal/Nm3(潛熱)=低位發(fā)熱量8500kcal/Nm3
每1Nm3天然氣燃燒后可以產(chǎn)生1.7Kg水蒸汽,可見(jiàn)里面含有可觀的汽化潛熱,約4000kJ,占天然氣高位發(fā)熱量的10%左右。在排煙較高時(shí)(傳統(tǒng)鍋爐排煙溫度大約在250℃左右),水蒸汽不能冷卻凝結(jié)放出熱量,隨煙氣排放而浪費(fèi),且高溫?zé)煔庵泻写罅匡@熱也一起被浪費(fèi)掉,形成很大的排煙損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率是以低位發(fā)熱值計(jì)算所得,一般只能達(dá)到88%~92%。根據(jù)新的強(qiáng)制節(jié)能規(guī)范(TSGG0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》的要求(控制排煙溫度≤170℃),現(xiàn)一般采用在鍋爐排煙口處加裝節(jié)能器,利用鍋爐補(bǔ)給水冷卻煙氣,排煙溫度可控制在150℃左右。但也只是吸收了一部分煙氣中的顯熱而已,水蒸汽中的潛熱未能吸收。
全冷凝高效吸收原理是通過(guò)優(yōu)化鍋爐本體的受熱面,大量吸收熱量降低排煙溫度(250℃左右),再運(yùn)用高效翅片管節(jié)能器(高溫給水加熱器)利用鍋爐補(bǔ)給水冷卻煙氣降低排煙溫度(150℃左右),后采用耐腐蝕高效翅片管冷凝換熱器(低溫給水預(yù)加熱器),利用溫度較低的鍋爐補(bǔ)給水再次冷卻煙氣降低排煙溫度(<65℃),煙氣中的水蒸汽冷凝成水釋放潛熱,實(shí)現(xiàn)煙氣中顯熱和水蒸汽凝結(jié)潛熱同時(shí)釋放,將換熱器中的低溫補(bǔ)給水或熱媒水被加熱進(jìn)入鍋爐,達(dá)到熱能回收,提高鍋爐效率。采用燃料高位發(fā)熱量計(jì)算,效率可達(dá)100%以上;采用燃料低位發(fā)熱量計(jì)算達(dá)97%以上。燃油鍋爐煙氣中水蒸汽容積含量約為12~13%,同樣可得到有效的煙氣回收利用,提高鍋爐運(yùn)行效率和節(jié)約燃料。
二、山西晉城沁水6噸環(huán)保蒸汽鍋爐發(fā)展趨勢(shì)
冷凝式鍋爐起源于歐洲,由荷蘭*將冷凝式鍋爐應(yīng)用在大中型工業(yè)鍋爐上。由于冷凝式鍋爐具有傳統(tǒng)鍋爐的共性外,還具有明顯的燃料節(jié)約特點(diǎn),熱效率高達(dá)103%以上,大大降低了燃料耗量,同時(shí)煙氣中的SO2和NOX等有害成分也大大降低,降低了有害氣體的排放。因此冷凝式鍋爐在歐洲得到了政府政策的支持和推廣運(yùn)用,代表著*的高效節(jié)能環(huán)保鍋爐的標(biāo)志和發(fā)展方向。
三、性能特點(diǎn)
1、高效節(jié)能
采用鍋爐本體受熱面和低溫?cái)U(kuò)展受熱面(節(jié)能器和冷凝器)的有機(jī)*整合,通過(guò)低溫水與高溫尾氣充分換熱,大量吸收煙氣熱量并有效回收利用,大幅度降低熱量散失和燃料消耗,提高鍋爐運(yùn)行效率(達(dá)100%以上,排煙溫度低于65℃)。
2、清潔環(huán)保
普通燃?xì)忮仩t排煙中CO2含量約為10%,NOX含量約為60~80ppm,而全冷凝式燃?xì)忮仩t排煙中CO2含量約為6~7%,NOX含量在20ppm以下,含量明顯低于普通鍋爐。同時(shí)CO2和NOX在全冷凝鍋爐的尾部煙道中與冷凝結(jié)露的H2O結(jié)合生成對(duì)應(yīng)的酸,并隨著凝結(jié)水從排放管排至中和池進(jìn)行中和處理,大程度減少有害氣體對(duì)大氣的污染。
3、結(jié)構(gòu)合理
全冷凝臥式高效燃油(氣)蒸汽鍋爐本體采用濕背式中心低位對(duì)稱(chēng)布置,能改善爐體的應(yīng)力分布,結(jié)構(gòu)穩(wěn)健,蒸汽空間大,使用壽命長(zhǎng)。
波紋爐膽和螺紋煙管的應(yīng)用,既增強(qiáng)了換熱效果,又緩解熱脹冷縮對(duì)燃燒室的損傷。
鍋爐、內(nèi)置一級(jí)節(jié)能器、外置二級(jí)冷凝器一體化組合結(jié)構(gòu),既提高鍋爐效率,又使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊美觀,占地小,簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量,節(jié)約鍋爐房建設(shè)用地和基建成本。外置冷凝器使用耐腐蝕材料,使用壽命長(zhǎng)。
4、保養(yǎng)方便
設(shè)置便捷式全開(kāi)啟高密封性煙箱門(mén),鍋爐后部設(shè)置防爆裝置、檢查門(mén)、觀火孔,爐體設(shè)置人孔、手孔,方便檢修。
5、使用便捷安全
配置國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)控制元器件、泵閥、全自動(dòng)控制系統(tǒng)和世界燃燒器(意大利低氮科能燃燒器 超低氮≦30mg/m3
創(chuàng)新的燃燒頭設(shè)計(jì),煙氣外循環(huán),NOx排放≦30mg/m3,適用于0.5-80t/h鍋爐,燃燒機(jī)火焰幾何尺寸可調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的爐膛尺寸要求,全電子式比例調(diào)節(jié),高調(diào)節(jié)精度,高燃燒效率,一體機(jī)或分體機(jī)設(shè)計(jì),選型、安裝靈活,可適配不同被壓的加熱設(shè)備,空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),運(yùn)行噪音低,燃?xì)鈮毫ΡWo(hù),空氣壓力保護(hù),燃?xì)庑孤┳詣?dòng)檢測(cè),雙重燃?xì)忾y組,安全的火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)爐膛進(jìn)行預(yù)吹掃,燃燒機(jī)停機(jī)時(shí),風(fēng)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉,安裝、調(diào)試及保養(yǎng)方便,可簡(jiǎn)單換用不同類(lèi)型的燃?xì)狻?strong>),運(yùn)行穩(wěn)定可靠,安全保護(hù)功能齊全,操作簡(jiǎn)單便捷,自動(dòng)化程度高。