冷凝锅炉回收热效率分析报告

燃料中含有大量的氢，燃烧会产生大量的水蒸气。每1NM3天然气燃烧后，可产生1.55公斤水蒸气，具有相当大的蒸发潜热，约3700KJ，约占天然气低热量的10%。当排烟温度较高时，水蒸气不能冷凝释放热量，热量随烟气排放而浪费。同时，高温烟气也带走了大量的热量，造成了较大的排烟损失。

烟气冷凝余热回收装置，利用低温水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近热交换区，水蒸汽冷凝，同时实现烟气热释放和水蒸汽冷凝潜在热释放，热交换器中的水或空气被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。

提高锅炉热效率：1NM3天然气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3(约12.5公斤)。以1.3的过量空气系数为例，产生14NM3(约16.6公斤)的烟气。200℃的烟气温度降低到70℃，释放物理显热约为1600kj，水蒸气冷凝率为50%，蒸发潜热约为1850kj，总热量为3450kj，约为天然气低热量的10%。

在传统锅炉中，排烟温度一般为160~250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态水释放蒸发潜热。众所周知，锅炉的热效率是根据燃料的低热值计算的，不考虑燃料的高热值中蒸发潜热的热损失。因此，传统锅炉的热效率一般只能达到87%~91%。然而，冷凝余热回收锅炉将排烟温度降低到50~70℃，充分恢复烟气中的显热和水蒸气的冷凝潜热。

以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中的水蒸气体积一般为15%~19%，燃油锅炉烟气中的水蒸气体积为10%~12%，远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸气体积。目前锅炉的热效率是按低热量计算的。虽然名义上热效率高，但由于天然气高，低热值相差10%左右，实际能源利用率有待提高。为了充分利用能源，降低排烟温度，回收烟气的物理热能，当热交换器的壁温度低于烟气的露点温度，水蒸气在烟气将冷凝，释放潜热，可以有效利用10%的高低热值差异。