燃气炉烟气余热回收.doc

北京市中科天一环境技术有限公司不锈钢蜂窝板式烟气冷凝热回收装置 前 言天然气的主要成分是甲烷(分子式CH4)，其燃烧产物是二氧化碳和水，化学反应式为：CH4 +2O2 =CO2 +2H2O。由于燃气锅炉排出的烟气温度都比较高（150200），烟气中的水蒸气仍处于过热状态。1Nm天然气完全燃烧，可以产生约2kg的二氧化碳和1.6kg的水蒸气，这1.6kg的水蒸气所携带的热量约4400Kj，约占1 Nm天然气低位热值的12%。即锅炉每燃烧1 Nm天然气，要排放到大气中4400Kj的热量，2kg的二氧化碳和1.6kg的水蒸气，造成相当大的排烟热损失。北京市中科天一环境技术有限公司投入大量的人力物力，与中科院享受国务院政府津贴的多名专家，经多年研发试验，开发出新型、高效、具有自主知识产权、国内领先技术水平的不锈钢蜂窝板式锅炉烟气冷凝热回收装置。该装置串联安装在锅炉的排烟烟囱上，利用温度较低的水冷却烟气，把烟气温度降低到烟气中的水蒸汽冷凝，实现烟气显热和水蒸汽冷凝潜热的回收利用，可以节省天然气5%-15%。由于换热面为蜂窝板式，气侧、水侧换热面积几乎相等，发生冷凝相变的水蒸气约占40-50%。排入到大气中的二氧化碳减少约40%左右。将这部分冷凝水回收并加以利用，亦节约了水资源。节能：每燃烧1 Nm天然气，我们可以节省天燃气5-15%。减排：每燃烧1 Nm天然气，我们可以减少水蒸气排放量40%-50%，减少二氧化碳排放量约40%。烟气冷凝热回收装置利用的方式主要有以下几个方面：（1）用于提高燃气热水锅炉的回水温度。（2）用于提高供暖二次系统回水温度。（3）用于提高燃气蒸汽锅炉的给水温度，（4）将自来水直接加热为适宜温度的生活用热水等。本产品也可根据实际情况安装在燃气直燃机、燃气发动机等设备上，达到节能减排效果。一、不锈钢蜂窝板式烟气冷凝热回收装置的制造工艺：多块蜂窝状不锈钢板片重叠冲压在一起，在真空和高温环境下，板片被很小心的用铜或镍焊接而成，具有很高的密封性；两块板片之间的焊点具有很强的机械强度；在换热器内部，以低压降通过的大容积流量气体与以高压小流量通过的液体，这两种流体被每一块波纹板分隔开并充分高效地进行换热。二、材质：板片材料：316L不锈钢侧板材料：304不锈钢焊接材料：铜/镍工作压力：016Bar产品实物三、不锈钢蜂窝板式烟气冷凝热回收装置特点：换热效率高：换热面为蜂窝板式，水侧、烟气侧换热面积几乎相等，两种流体紊流运动，换热效率高，可节省天热气约5%-15。体积小：模块化组装，在同等水侧换热面积下其体积是管式体积的十分之一。烟阻小：烟阻很小，直接串联在烟囱上即可，安装方便。寿 命： 10年以上。多重节能：冷凝水回收量大，每燃烧1Nm天然气可回收40-50%的冷凝水。产品型号表：型号配套锅炉水侧换热面积m2烟气阻力mmH2O水流量T/ h水侧阻力 mmH2O外形尺寸mmLS-0.71t/h8.49101800600X600X450LS-1.42 t/h14.711301800900X680X450LS-2.13 t/h19.614401800600X680X900LS-2.84 t/h29.411601800900X680X900LS-4.26 t/h39.2148018001200X900X900LS-5.68 t/h 491510018001400X860X900LS-7.010 t/h58.81712018001800X1250X960LS-8.412 t/h73.51514018001400X980X1350LS-10.515 t/h88.21718018001800X1400X1350LS-14.020 t/h117.61722018001800X2360X1560说明：在锅炉排烟温度150，绝对湿度102g/kg，冷凝器进水温度40时，烟气阻力为参考值，具体参数需根据锅炉实际运行参数调整。 四、设计选型1、烟气阻力计算 燃烧器输入压力锅炉炉膛背压烟冷器烟气阻力烟囱阻力+烟囱抽力02、冷却水阻力计算 冷却水流经烟冷器的阻力要符合冷却水系统循环水泵的阻力要求。3、冷却水温度选择 冷却水温度低于50，才能回收汽化潜热。对于有烟冷器的二次集中供热 系统，首选二次系统回水作为冷却水。4、安装位置要求串联在锅炉烟囱水平管路上，离锅炉越近越好。（图一、图二、图三）5、冷却水系统设计5.1锅炉直供系统5.1.1提高锅炉的进水温度。锅炉回水全部或部分先进烟冷器，经烟冷器加热后再进锅炉。需考虑烟冷器冷却水阻力对系统循环水泵的影响。5.1.2减少锅炉进水流量。锅炉回水一部分进烟冷器，烟冷器出水与锅炉出水混合后去系统。需考虑锅炉最低水流量。5.2热水锅炉、板式换热器二次系统：5.2.1提高板式换热器二次侧回水温度供暖二次侧回水全部或部分先进烟冷器，经烟冷器加热后再进板式换热器。需考虑烟冷器冷却水阻力对系统循环水泵的影响。5.2.2减少板式换热器二次侧回水流量供暖二次侧回水一部分进烟冷器，烟冷器出水与板式换热器出水混合后去系统统。5.3蒸气锅炉系统： 烟冷器与软化水箱之间建立一个独立循环系统，提高软化水箱水温度。附件1：检测报告、专利证书“热帝”牌烟气冷凝热回收装置部分应用案例：1、广源小区西区锅炉房广源小区西区供暖面积20万平方米，6台2吨常压锅炉，供暖方式为锅炉与板式换热器形成一次水循环系统；板式换热器与散热器形成二次水循环系统。加装烟气冷凝热回收装置方式：在其中3台锅炉的排烟烟囱上各串联安装一台烟气冷凝热回收装置，将二次侧供暖回水节流一部分进烟气冷凝热回收装置，利用烟气冷凝余热加热这部分水，这部分水被加热后与板式换热器二次侧出水混合再进入系统。加装烟气冷凝热回收装置后，测试时1#锅炉排烟温度为191.13，每小时燃烧天然气119m，经烟气冷凝热回收装置冷凝后烟气温度为78.06。二次侧供暖回水温度为29.83，经烟气冷凝热回收装置加热后温度为37.14，被加热水流量为13520kg/h,冷凝水排放量为77 kg/h，冷凝水PH值为3.8（见下图），CO2下降40，NOX下降60。节能率达到11.15%。2、北京洋房锅炉房北京洋房小区供暖面积约13万平方米，4台2吨常压锅炉，供暖方式为锅炉直供系统，即锅炉出水直接去散热器，散热器回水直接回锅炉加热。加装烟气冷凝热回收装置方式：在每台锅炉的排烟烟囱上各串联安装一台烟气冷凝热回收装置，将锅炉回水节流一部分进烟气冷凝热回收装置，利用烟气冷凝余热加热这部分水，这部分被加热水与锅炉出水混合后进入系统。加装烟气冷凝热回收装置前，4台锅炉的排烟温度均为250以上；加装烟气冷凝热回收装置后，每台锅炉的排烟温度均降低到90左右。经测试，4#锅炉排烟温度由250降低到90，每小时燃烧天然气141m；进冷凝器的供暖回水温度由39提高到52，进冷凝器的循环水流量为7.5 m/h，冷凝水排放量为91