冷凝锅炉热效率分析_陈蓉
冷凝型燃气锅炉热效率
冷凝型燃气锅炉热效率
冷凝型燃气锅炉是一种高效率的暖气和热水供应设备，具有较高的热效率。
其热效率取决于燃气的燃烧效率和烟气中水蒸气的冷凝利用率。
一般而言，冷凝型燃气锅炉的热效率可达到90%以上。
其主要特点是在燃烧过程中通过烟气冷凝技术，将水蒸气中的热量回收利用。
具体的热效率取决于以下几个因素：
1.燃烧效率：冷凝型燃气锅炉通过优化燃烧技术，提高燃烧
效率来降低燃料的消耗。
燃烧效率指的是燃烧器将燃气高效地转化为热能的能力。
先进的燃烧器设计和控制系统可以实现高达98%以上的燃烧效率。
2.烟气冷凝利用率：冷凝型燃气锅炉在燃烧过程中，通过回
收烟气中所含的水蒸气中的热量来提高热效率。
这是通过冷凝烟气中的水蒸气并在热交换器中释放热量来实现的。
冷凝效果越好，热效率越高。
3.锅炉设计和技术：冷凝型燃气锅炉的设计和技术也会影响
热效率。
例如，采用高效的热交换器设计、优化的管路布置以及智能控制系统等可以提高热效率。
需要注意的是，冷凝型燃气锅炉的热效率是指在额定工况下的最高热效率。
实际使用中，对于不同的工况和运行状态，热效率会有所变化。
因此，在选择和使用冷凝型燃气锅炉时，要根据实际需求，考虑工况因素和货真价实的热效率指标。
此外，
定期的维护和清洁也对保持高热效率至关重要。
冷凝锅炉热效率分析
关键词：热效率 冷凝锅炉
Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ Ｂｏｉｌｅｒ
ＣＨＥＮ Ｒｏｎｇ ＸＵ Ｃｈａｎｇｈｏｎｇ ＬＩ Ｊｕｎ （Ｊｉｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｉｌｅｒ ａｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｖｅｓｓｅｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ， Ｊｉｎａｎ ２５００３３） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ａｕｔｈｏｒ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｔｈａｔ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｒｅｔｒｉｅｖｅ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｉｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔ ｉｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｅｘｉｔ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ－ｆｉｒｅｄ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｓｏ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｉｓ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｗｏｒｔｈ ｕｓｉｎｇ ｗｉｄｅｌｙ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ
前言 目前我国的锅炉仍以燃煤为主，但随着天然 气的迅速发展，燃烧清洁能源 － 天然气供热锅炉 将会增多。由于燃烧天然气基本不排放 ＳＯ２，并比 燃 煤 减 少 氮 氧 化 合 物 排 放 ４５％， 减 少 ＣＯ２ 排 放 ５２％ ； 比 燃 油 减 少 氮 氧 化 合 物 ６３％ ， 减 少 ＣＯ２２６％。 按 照 国 际 上 采 用 的 成 本 效 率 分 析 法 ，即 把大气污染浓度或总排放量降到指标水平的成本 最低分析方法，发展天然气供热是一个可选择的 最佳方案。［１］ 因此，有条件的地区应推广使用天然 气锅炉。但是，一般天然气热水锅炉排烟温度在 １８０℃以 上 ，蒸 汽 锅 炉 在 ２００℃以 上 ，有 时 甚 至 高 达 ３００℃，浪费了大量的能源。而采用冷凝余热回 收锅炉， 回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜 热锅炉热效率可达 １０３％以上，排烟温度降至 ４０～ ５５℃。因而，充分利用了能源，并降低了使用费。本 文详细对天然气冷凝锅炉热效率进行分析和计
冷凝燃气锅炉评价与热效率计算
1
锅炉烟气中水蒸气冷凝问题
以往设计锅炉时， 为防止烟气露点腐蚀， 排烟温 度取得较高， 排烟热损失大， 锅炉热效率不高。根据 长 期运行实践经验积累及技术进步 ， 烟气露点腐蚀
0508 收稿日期： 2015-
檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨
式中g排烟热损失相应于排烟过量空气系数和排烟温度条件下的烟气焓kjm排烟过量空气系数得则理论冷空气焓kjmq燃料收到基低位发热量kjmg气体不完全燃烧热损失q气体不完全燃烧损失热量kjmg散热损失q锅炉散热损失热量kjmr
36 003606 8774 （ 2015 ） 04文章编号：1004-
工
业
锅
（ 2 ） 潜热回收明显少于显热回收 对于天然气锅炉， 排烟温度从 200 ħ 降 到 60 3 ħ， 每立方米天然气可多回收烟气显热 2 361 kJ / m （ 标态） ；若壁温较低， 当烟气中有 20% 水蒸气冷凝
3 时， 还可回收潜热 761 kJ / m （ 标态 ） 。 则潜热回收 显热回收约占全部回收的 约占全 部 回 收 的 1 /4 ，
2
2
含冷凝的燃气高效工业锅炉
（ 1 ） 排烟温度约为 100 ħ 的燃气高效工业锅炉
10 000 W / m ħ 以上； 但有 1% 不可溶气体时， α约 下降一半。 对于烟气冷凝放热系数： 含水蒸气的烟气由于 不可溶气体 （ 烟气 ） 占主导地位， 尽管冷凝， 其放热 系数不可能提高很多。大量文献给出的资料表明仍 与单相 烟 气 处 于 同 一 数 量 级 （ 提 高 不 会 超 过 10 倍） 。不同条件下不同结构冷凝器试验表明， 放热 2 3 倍甚至 4 倍， 系数 α 提高 2 倍、 也有 1． 5 3 倍 不等
冷凝式锅炉的热效率分析
冷凝式锅炉的热效率分析首先，我们来了解一下冷凝式锅炉的工作原理。
冷凝式锅炉在燃烧过程中产生的烟气包含大量的水蒸气，当废气冷却到饱和温度以下时，水蒸气会凝结成水，释放出潜热。
这些水蒸气中携带的热量在传统锅炉中往往会被废弃，而在冷凝式锅炉中则能够通过冷凝器进行热回收，提高热效率。
冷凝式锅炉的热效率主要包括燃烧效率和冷凝效率两个方面。
燃烧效率指的是锅炉燃料燃烧生成热量与燃料所带热量之间的比率，一般情况下，燃烧效率只能达到80%左右，因为在燃烧过程中总会有一部分热量散失。
而冷凝效率则是指通过冷凝器回收烟气中的水蒸气潜热的比率，通常可以达到90%以上。
综合考虑两个效率，冷凝式锅炉的总热效率一般可以达到95%以上，而传统锅炉的总热效率一般只能在80%左右。
冷凝式锅炉的高热效率主要来自于冷凝效应的利用。
当废气冷却到饱和温度以下时，水蒸气开始凝结成水，释放出潜热。
具体来说，锅炉废气在冷凝器中通过与回流水的热交换，使废气温度迅速下降，导致水蒸气凝结成水，释放出的潜热可以用于加热供水。
这样，锅炉的供热效果得到充分利用，并且废气温度降低到露点以下，从而避免了烟囱产生冷凝水而腐蚀烟囱的问题。
冷凝式锅炉还具有其他一些优点。
首先，冷凝式锅炉能够通过燃料预热和余热回收技术进一步提高热效率。
其次，由于冷凝式锅炉的废气温度低于传统锅炉，所以废气排放的污染物含量也大大降低，对环境的影响更小。
此外，冷凝式锅炉还具有结构紧凑、占地面积小等优点。
总结起来，冷凝式锅炉的热效率较高，主要是通过冷凝效应的利用来提高效率。
虽然冷凝式锅炉的燃烧效率与传统锅炉差别不大，但通过回收废气中的水蒸气潜热，冷凝式锅炉的总热效率显著提高。
冷凝式锅炉的广泛应用将有助于节约能源、减少环境污染，并提高锅炉的经济效益。
燃气锅炉冷凝余热回收效率分析计算
（２）
ｃ＾＋ｃｍ＋号㈨一。ｚ＋Ｈ２０－ｋ－髓
（１）
裹１
Ｔａｂｌｅ １
帜寨耄纛嘉蕃藿萎置‘萎蒹萎）２－黜陕
陕北天然气和四ＪＩＩ天然气成分
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｉｎ ｎｏｒｔｈ Ｓｈａａｎｘｉ ａｎｄ Ｓｉｃｈｕａｎ
项目
公式及数据来源
结果
Ｃ０２容积／（Ｎｍ３／Ｎｍ３） 水蒸气理论容积／（Ｎｍ３／Ｎｍ３） 氮气理论容积／（Ｎｍ３／Ｎｍ３） 过量空气系数 实际水蒸气容积／（Ｎｍ３／Ｎｍ３） 烟气总容积／（Ｎｍ３／Ｎｍ３） 水蒸气容积份额 烟气露点／℃ 高位发热量／（ｋＪ／ｍ３） 低位发热量／（ｋＪ／ｍ。）
时，通过冷凝式余热回收设备既可以回收烟气中水 蒸气的显热，又能回收其汽化潜热，回收效率明显
提高。如表３数据所示，当排烟温度降到７０℃时，
口一１．３ ａｉｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
排烟温度
口一１．２
燃气锅炉的热效率可提高４％左右，而当排烟温度
０．９５ １．８９ ２．８４ ３．７７ ４．２４ ８．１７ １１．９６ １４．３８ １６
中图分类号：ＴＫ ２２９．８
文献标识码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－－０４１１．２０１３．０２．０２０
Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
Ｗａｓｔｅ
Ｅｘｃｅｓｓ Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
Ｄｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ—Ｇａｓ
以回收烟气中的显热，又能回收烟气中的潜热，理 论计算显示，锅炉热效率可提高１０％～１６％，经 济效益显著［１ｑ］。
收稿日期：２０１２－１０—２５
冷凝式燃气蒸汽发生器热效率
冷凝式燃气蒸汽发生器热效率引言冷凝式燃气蒸汽发生器是一种高效、节能的发热设备，其热效率的提高对于工业生产和能源利用都具有重要意义。
本文将深入探讨冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率及其影响因素。
1.热效率的定义热效率是指燃料在发生燃烧过程中产生的热量与燃料输入热量的比值，通常用百分数表示。
冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率即为其能够将燃料中的能量转化为蒸汽的能力。
2.热效率的计算方法冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率可以通过以下公式进行计算：热效率=(蒸汽产量×蒸汽焓值)/燃料消耗热值其中，蒸汽产量指的是发生器单位时间内产生的蒸汽量；蒸汽焓值则表示单位质量的蒸汽所具有的能量；燃料消耗热值是指单位时间内燃料所释放的热量。
3.影响热效率的关键因素冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率受到多个因素的影响，以下是其中的几个关键因素：3.1燃料燃烧质量燃料的燃烧质量直接影响了燃气发生器的热效率。
完全燃烧可以最大化地释放燃料的热能，而不完全燃烧会导致热能的损失。
因此，合理的燃烧调节系统对于提高热效率至关重要。
3.2燃料种类及质量不同种类和质量的燃料具有不同的热值和燃烧特性，从而对热效率产生影响。
优质的燃料热值高，可以提供更多的热能，从而提高热效率。
3.3烟气排放温度冷凝式燃气蒸汽发生器的烟气排放温度越低，说明烟气中的热能损失越小，对热效率的提高起到积极作用。
因此，合理设计和运行烟气排放系统可以有效地降低烟气排放温度，提高热效率。
3.4热量损失燃气蒸汽发生器在运行过程中存在一定的热量损失，如烟气散失、温度不均匀、传热面积不充分等。
减小热量损失，提高传热效率是提高热效率的关键。
4.提高热效率的方法为了提高冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率，可以采取以下几种方法：-优化燃烧系统，提高燃料的燃烧效率，减小不完全燃烧的产生。
-选择高质量的燃料，提高燃料的热值，增加热能输出。
-设计合理的烟气排放系统，降低烟气排放温度，减小热能损失。
-加强对热量损失的控制，提高传热效率，减少各种损失。
燃气冷凝锅炉的热效率计算与能效评定方法探讨
（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｉ — ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
尔滨 工业 大 学 动 力
工程 系热 能 工程 专 要： 不 附加条 件地将烟气冷凝燃气锅 炉的热效率定义 为“ 大于 １ ０ ０ ％” ， 很 可能引起误 业 ， 高级工程师； 主 程技 术 及 产 品 的研 发与设计工作 。
０ 引 言
我 国 出现 烟 气 中 部 分 水 蒸 气 冷 凝 的燃 气 锅 炉 （ 简称 烟气 冷凝 锅 炉 ） 至今 ， 一些科技论文 、 产 品样 本 中， 提及 这 种 锅 炉 的 热效 率 “ 大于 １ ０ ０ ％” 又 不 附 带说明， 不 仅违 反 能 量 守 恒 定 律 ， 还可能引起误导 ；
本 文 是我 们 对文 献 ［ １ ］ 的补充 。
带人的热量 ， 其输入热量” 为：
Ｑ 输 人＝ Ｑ 低 位 ＋ △ Ｑ 外 部 加 热 空 气十 △ Ｑ 蒸 汽 雾 化 由于输 入热 量增 加 ， 则燃料 耗量 减少 。
当 烟气 部 分 冷 凝 释 放 出潜 热 使 输 入 热 量 增 加
Ｇａ ｓ — ｉｒ ｆ ｅ ｄ Ｃｏ ｎ ｄｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｂｏ ｉ ｌ ｅ ｒ
第一 作 者 ： 梁 耀 东
Ｌ Ｉ ＡＮＧ Ｙａ ｏ — ｄ ｏ ｎ ｇ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ — ｍｉ ｎ， ＬＩ Ｚｈ ｉ — ｇ ｕ ａ ｎ ｇ
（ １ ９ ６ ０一 ） ， 毕 业 于 哈
有些科技论文 、 专著提 出“ 热效率是大于 １ ０ ０ ％， 它 是 以低 位 发 热 量 为基 础 计 算 出来 的 ” ； 既 然 热 效 率
浅谈冷凝燃气锅炉利用的低碳节能
浅谈冷凝燃气锅炉利用的低碳节能摘要：迈入21世纪，燃气是全世界需求增长最快的主要能源，按照国家“稳定东部、发展西部、开拓海域、西气东输”的总体规划，我国燃气产业发展已经进入一个崭新的时代。
然而随着燃气的利用，对全球气候的影响巨大。
全球气候变化是人类迄今面临的最重大的环境问题。
近几年来我国对环境问题越来越重视，节能减排力度越来越大，天然气作为清洁能源的优点也日益突出。
该文结合天然气特点及冷凝余热原理，阐述了冷凝燃气锅炉利用的低碳节能。
关键词：冷凝燃气锅炉低碳节能21世纪人类面临的最严峻的挑战就是全球气候变暖，解决气候变化问题的根本措施是减少温室气体的人为排放。
中国作为世界上最大的碳排放国，同时也是对世界环境高度负责任的国家，利用新型的燃气节能设备，减少温室气体的排放，发展低碳经济已经成为一种必然的选择。
天然气具有洁净、高效、储量丰富、价格稳定等特点，但天然气剩余可采储量有限，如何合理利用是首要问题。
燃气作为燃料燃烧，在产生效率提供动力的同时，排放出大量的余（废）热。
余（废）热的回收利用，是现代城市能源合理利用规划中不可忽视的，具有重大经济、环保效益。
目前，余（废）热的利用方式很多，如冷凝燃气锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。
1凝结潜热概念所谓显然是指纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改变而吸收或放出的热叫显热。
潜热是指在温度保持不变的条件下，1kg物质在从某一个相转变为另一个相的相变过程中所吸入或放出的热量。
同种物质在温度相同、方向相反的相变过程中所吸入或放出的潜热，其量值必相等，如汽化潜热总是等于凝结潜热。
锅炉燃料完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量称为燃气高热值，而水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量称为燃气低热值。
传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
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由曲线可知，锅炉效率随着排烟温度的变化 分为两个比较明显的区域。在 ６０～１８０℃变化缓 慢，而在 ２０～６０℃变化较大。这主要是因为排烟 损失中水蒸气潜热损失占的比重大于烟气显热的 结果。当锅炉排烟温度降到 ２０℃时，锅炉效率理 论上可达 １０７．４％。
４ 结论 通 过 冷 凝 换 热 器 ，降 低 排 烟 温 度 ，冷 凝 锅 炉 就 可以充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜 热，所以锅炉热效率高，值得推广使用。
热，将凝结水的汽化潜热得以回收利用。利用高效
的冷凝换热器和空气预热器来吸收锅炉尾部排烟
中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，这种锅炉
就是冷凝余热回收锅炉。天然气锅炉如按低位发
热量为基准计算的锅炉热效率可能达到或超过
１００％ 。 在 一 些 能 源 利 用 率 较 高 的 欧 美 国 家 ，燃 气
冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达 １０３％
３．１ 冷凝余热回收锅炉 （ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ）： 如 果 将 锅 炉 的 排 烟 降 低 到 足 够 低 的 温 度 水 平 ，烟 气中呈过热状态的水蒸气就会凝结而放出汽化潜
总回收热量 （ＫＪ／Ｎｍ３） ６１１５ ５８９５ ５６２５ ５２９１ ４８７２ ３６５５ １８０２ １２１０ ６０９ 冷凝液量 （ＫＪ／Ｎｍ３） １．５２ １．４６ １．３８ １．２７ １．１３ ０．７ ０ ０ ０
国（１５％）。
３．２ 以天然气为例冷凝余热回收锅炉热效率
分析与计算
每 １ＮＭ３ 天 然 气 燃 烧 后 可 以 产 生 １．５５ＫＧ 水
蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为 ３７００ＫＪ，占天
然气的低位发热量的 １０％左右。传统锅炉中，排
图 ２ 排烟温度（℃）
Ｎ Ｏ ．４，２００５
－ ５３ －
行业交流
步发展为 ９０ 年代怎样有效利用和管理整体资源 统则将财务计划和价值控制功能集成到了整个供
的 管 理 思 想 ，ＥＲＰ （Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ） 应链上。
— ——企 业 资 源 计 划 也 就 随 之 产 生 。 ＥＲＰ 是 在
ＥＲＰ 是一个高度集成的信息系统， 它必然体
气体燃料完全燃烧所放出的热量。虑到燃料燃烧 显热和水蒸汽的凝结潜热，按低位发热量为基准
产物中水分的状态，有高位发热量和低位发热量 计算，冷凝锅炉锅炉热效率达到和超过 １００％ 。
之 分 。 高 位 发 热 量— — — 计 入 水 蒸 气 的 汽 化 潜 热 的
余热计算结果见下表：以陕北天然气为例进
参考文献： ［１］李先瑞 刘笑《燃气供热的现状与展望》２００３－ ０７－ ０３． ［２］车 得 福．冷 凝 式 锅 炉 及 其 系 统［Ｍ］．北 京：机 械 工 业 出 版社，２００２ 年 ７ 月．
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 ４８ 页）金流动，保证生产和财务数据一
完全燃烧热损失 ｑ４。 ｑ２、ｑ４ 都在 １０％以上。化学 不完全燃烧热损失 ｑ３ 约为 ０．６％，散热损失 ｑ５ 约 为 ２％。
对 于 燃 油 、气 锅 炉 ：机 械（固 体）不 完 全 燃 烧 热
－ ５２ －
Ｎ Ｏ ．４，２００５
行业交流
Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ Ｅ ＪＩＡ Ｏ ＬＩＵ
损失ｑ４ 可忽略，油、气燃料含灰量很小，灰渣物理 热损失 ｑ６ 可忽略，即 ｑ４ ＝０，ｑ６＝０。燃油、气锅炉提 高热效率的主要途径是降低排烟损失 ｑ２。
发热量；低位发热量— ——不计水蒸气的汽化潜热 行计算
的发热量。传统锅炉中燃料在锅炉燃烧后，排烟温 度有相当高的温度（２００℃左右）烟气中的 水蒸气 仍处于过热蒸汽状态，不能凝结成为汽态水而放 出汽化潜热。在传统锅炉设计中认为这部分热量 是不可利用的，因此锅炉热力计算中都采用低位
陕北天然气成分：
山
成分 ＣＨ４ Ｃ２Ｈ６ Ｃ３Ｈ８ Ｃ４Ｈ１０ ＣＯ２ Ｈ２ Ｎ２
Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ Ｅ ＪＩＡ Ｏ ＬＩＵ
从图 ２ 曲线中我们可以看到随着排烟温度的 降 低 ，潜 热 换 热 量 占 总 换 热 量 比 例 逐 渐 增 大 ，最 后 趋于稳定值。从冷凝的角度来讲，烟气冷凝的难度 随着排烟温度降低越来越大。
按公式 １－ ２ 计算锅炉热效率，结果如图 ３ 所 示：
山 东 机 械
算。 １ 提高锅炉热效率的途径 教科书给出的提高锅炉热效率的途径是降低
锅炉的各项热损失。如下： ｑ２— — — 排 烟 损 失 ｑ３— — — 化 学 不 完 全 燃 烧 热 损 失 ｑ４— — — 机 械（固 体）不 完 全 燃 烧 热 损 失 ｑ５— — — 散 热 损 失 ｑ６— — — 灰 渣 物 理 热 损 失 锅炉效率 η＝１００－（ｑ２＋ｑ３＋ｑ４＋ｑ５＋ｑ６） （公式 １－ １） 以链条锅炉为例的燃煤锅炉 最大的热损失是排烟损 失 ｑ２、机械（固体）不
产活动。
企 业 的 事 前 控 制 能 力 ，它 可 以 将 设 计 、制 造 、销 售 、
以上几个方 面的特点表 明，ＭＲＰⅡ是一个 比 运输等通过集成来并行地进行各种相关的作 业，
较完整的生产经营管理计划体系，是实现制造业 为企业提供了对质量、适应变化、客户满意、绩效
企业整体效益的有效管理模式。
前言 目前我国的锅炉仍以燃煤为主，但随着天然 气的迅速发展，燃烧清洁能源 － 天然气供热锅炉 将会增多。由于燃烧天然气基本不排放 ＳＯ２，并比 燃 煤 减 少 氮 氧 化 合 物 排 放 ４５％， 减 少 ＣＯ２ 排 放 ５２％ ； 比 燃 油 减 少 氮 氧 化 合 物 ６３％ ， 减 少 ＣＯ２２６％。 按 照 国 际 上 采 用 的 成 本 效 率 分 析 法 ，即 把大气污染浓度或总排放量降到指标水平的成本 最低分析方法，发展天然气供热是一个可选择的 最佳方案。［１］ 因此，有条件的地区应推广使用天然 气锅炉。但是，一般天然气热水锅炉排烟温度在 １８０℃以 上 ，蒸 汽 锅 炉 在 ２００℃以 上 ，有 时 甚 至 高 达 ３００℃，浪费了大量的能源。而采用冷凝余热回 收锅炉， 回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜 热锅炉热效率可达 １０３％以上，排烟温度降至 ４０～ ５５℃。因而，充分利用了能源，并降低了使用费。本 文详细对天然气冷凝锅炉热效率进行分析和计
回 收 了 烟 气 中 的 显 热 和 水 蒸 汽 的 凝 结 潜 热 ，所 以 锅 炉 热 效 率 高 ，值 得 推 广 使 用 。
关键词：热效率 冷凝锅炉
Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ Ｂｏｉｌｅｒ
ＣＨＥＮ Ｒｏｎｇ ＸＵ Ｃｈａｎｇｈｏｎｇ ＬＩ Ｊｕｎ （Ｊｉｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｉｌｅｒ ａｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｖｅｓｓｅｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ， Ｊｉｎａｎ ２５００３３） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ａｕｔｈｏｒ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｔｈａｔ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｃａｎ ｒｅｔｒｉｅｖｅ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｉｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔ ｉｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｅｘｉｔ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ－ｆｉｒｅｄ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｓｏ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ ｉｓ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｗｏｒｔｈ ｕｓｉｎｇ ｗｉｄｅｌｙ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ
２ 燃料的高位发热值和低位发热值
烟温度一般在 １６０～２５０℃，烟气中的水蒸汽仍处 于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化 潜热。因此传统的天然气锅炉热效率一般只能达 到 ８７％～９１％。而冷凝式锅炉，它把排烟温度降低
燃料的发热量— ——１ｋｇ 固（液）体燃料或 １Ｍ３ 到排烟温度降至 ４０～５５℃，充分回收了烟气中的
ＭＲＰ ＩＩ 是 通 过 计 划 的 及 时 滚 动 来 控 制 整 个
致。财务部门及时得到资金信息用于控制成本，通 生产过程，它的实时性较差，一般只能实现事中控
过资金流动状况反映物料和经营情况，随时分析 制。而 ＥＲＰ 系统支持在线分析处理 ＯＬＡＰ（Ｏｎｌｉｎｅ
企业的经济效益，参与决策，指导和控制经营和生 Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、售后服务即质量反馈，强调
以上，此外在烟气中的 ＣＯ２ 和 ＮＯＸ 等有害 成份有 效 的 控 制 ，并 随 冷 凝 液 流 入 中 和 池 ， 这 对 环 保 来 说
图 １ 排烟温度（℃）
是非常有利的。在欧美等国，由于政府鼓励使用冷
凝 锅 炉 ，所 以 需 求 量 不 断 增 加 ，冷 凝 锅 炉 的 使 用 率
瑞士 ６０％，荷兰 ５０％，德国 ２０％，奥地利（２０％），英
DOI:10.16107/ki.mmte.2005.04.023
行业交流
Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ Ｅ ＪＩＡ Ｏ ＬＩＵ
冷凝锅炉热效率分析
陈蓉 徐长虹 李军
山
（济南市锅炉压力容器检验研究所 济南 ２５００３３）
东
机
械
摘 要：本文通过对燃烧天然气的冷凝式锅炉热效率的分析和计算，得出冷凝式锅炉因 为降低了排烟温度，可以充分
东
机
含量％ ９６．３２ ０．６ ０．０８ ０．０１ ２．２３ ０．０４ ０．７２
械
陕北天然气烟气露点为 ５９．３℃，排烟温度对
发热量作为计算依据。
应的显热和潜热回收分析如下表：