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    冷凝式燃氣鍋爐的應用前景

    更新時間:2018-09-08 16:26:03    來源:myzzwl    點擊次數:718次    收藏    打印

        隨著人類社會的發展以及新的能源種類的不斷出現,能源的利用量及利用方式也隨之發生了變化。我國的能源結構的最大特點是以煤為主,占到四分之三以上。其最大問題是給環境帶來嚴重的污染。

      隨著西部氣田的開發,天然氣這種高熱值(11000kcal/m3)清潔能源將要被廣泛應用,同時被稱為未來新能源的天然氣水化合物(M·6H20,M代表天然氣)在將來也會被大量應用,其儲量為天然氣的數百倍。在消費方面,世界各國的天然氣所占能源年消費量的比率不斷增加。以日本為例,其天然氣消費每年都在增加,1990至1998年增加37%,而煤、石油所占消費能源的比率在下降;另外消費大戶是美國、歐共體。隨著經濟的不斷發展,在未來幾年中,我國雖然仍以燃煤為主,但煤炭在能耗中所占的比例將逐漸下降,同時燃油、燃氣的比例將大幅增加,與之配套設備的需求也將大規模增加。以天然氣為燃料的鍋爐,排有放的煙氣具相當高的溫度,其內含有水蒸氣約19%(容積成份),是煙氣熱量的主要攜帶者,這部分熱量應加以回收。冷凝式燃氣鍋爐就是在燃氣非冷凝式鍋爐的基礎上,在煙道內增加了回收煙氣中水蒸氣汽化潛熱的凝結換熱器。在回收余熱、提高鍋爐效率的同時,凝結液對于煙氣中的酸性氧化物也起到了吸收作用,保護了環境。目前,凝結式燃氣鍋爐容量都比較小,主要用于居民生活。隨著西氣東輸,用于發電的大容量凝結式燃氣鍋爐必將得以應用,因而,冷凝式鍋爐將具有廣闊的應用前景。
      
      ??一、冷凝式鍋爐的幾種型式
      
      ??與常規鍋爐一樣,冷凝式鍋爐也有很多種分類方法?,F按結構扼要介紹常用的冷凝式鍋爐型式。
      
      ??1、整體型冷凝式鍋爐
      
      ??整體型冷凝式鍋爐的特點是在鍋爐內部實現煙氣中水蒸氣的冷凝,主要有兩級換熱器和倒置燃燒器兩類。兩級換熱器的冷凝式鍋爐分為輻射換熱器和對流冷凝換熱器。第一級換熱器直接接受火焰輻射,處于高溫環境;第二級換熱器在下降煙道中,煙氣與冷凝流動方向相同,易于冷凝液排泄。倒置燃燒器冷凝式鍋爐只有一級換熱器。上部主要接受輻射熱,下部以對流換熱為主。燃燒器在上部,煙氣自上而下流動,冷凝液與煙氣流動方向相同,類似兩級換熱器的第二級。
      
      ??整體型冷凝式鍋爐對鍋爐本體改造較大,煙道結構和阻力變化較大,需要增加較大的風機功率;冷凝液在爐內產生,要求耐腐蝕換熱面;燃燒器在性能匹配上明顯與非冷凝式鍋爐不同。通常整體型冷凝式鍋爐的成本是常規鍋爐的1.6至2倍。
      
      ??2、分離型冷凝式鍋爐
      
      ??目前較大容量的整體型冷凝式鍋爐較少,通常采用分離式結構,將煙氣中水蒸氣冷凝部分在鍋爐外實現,類似燃煤鍋爐的省煤器裝置,稱為煙氣冷凝熱能回收裝置,即:
      
      ??常規鍋爐+煙氣冷凝熱能回收裝置=分離式冷凝鍋爐
      
      ??煙氣冷凝熱能回收裝置分為直接接觸換熱型和間接換熱型。直接接觸型,噴淋室與鍋爐煙道相連,噴淋水階梯式下落,與煙氣逆流運動,進行熱量交換,熱能回收率很高,同時可高效除塵及吸收有害物質。
      
      ??但是,此類裝置回收的熱能品質較低,凝結水含酸性,使用受到限制;混合換熱裝置長期與酸性噴淋水接觸,易腐蝕,一般要采用鑄鐵、鋁合金、耐酸鋼材或塑料進行制造。
      
      ??二、冷凝式鍋爐及應用現狀
      
      ??如果燃氣鍋爐的排煙溫度降低到足夠低的水平,那么煙氣中呈過熱狀態的水蒸氣就會凝結而放出汽化潛熱,使煙氣中水蒸氣的汽化潛熱得以回收利用的鍋爐稱為冷凝式鍋爐。
      
      ??世界上首臺冷凝式鍋爐1979年誕生于荷蘭,1980年開始應用于實際工程中。由于其明顯的節能與環保效益,自20世紀80年代起,在北美和歐洲得到迅速發展,20世紀90年代初開始在英國、德國和法國廣泛應用。鍋爐增設各種型式熱交換器,以利用煙氣中水蒸氣冷凝時放出的汽化潛熱。這樣,由于在供熱系統中廣泛使用冷凝式鍋爐使燃料消耗量大大減少,節約了能源。大量的實驗結果表明,當燃用天然氣時,鍋爐的保養工作量很少,熱效率提高.,因為燃氣氣壓的不穩定可能會導致燃氣燃燒不穩定,嚴重時可能導致回火和脫火。
    6結論
    目前,也存在著一些影響燃氣鍋爐發展的不利因素,其中包括氣源問題、費用問題、技術問題等等。氣源不足是制約當前工業用氣的主要因素,燃氣鍋爐技術也從一定程度上阻礙了燃氣鍋爐的發展。燃氣鍋爐的投資費用主要包括鍋爐的購置費用和燃氣管網的集資費,購置新的燃氣鍋爐的費用與燃煤鍋爐相比普遍較高,在施工過程中,燃氣管道的鋪設費用也不少。燃氣鍋爐的運行費用要遠遠高于燃煤采暖的費用??偟膩碚f,從燃氣的開采供應和發展前景看,我國燃氣鍋爐的應用前景非??春?。

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