第一净化厂低压锅炉烟气余热回收可行性研究

摘要：燃气锅炉排烟温度较高，带走了大量的热能。如果加装冷凝式换热器回收烟气的显热及潜热，将大大提高锅炉效率。本文以长庆气田第一净化厂低压蒸汽锅炉为例，通过分析计算探究对其进行烟气冷凝回收改造的可行性，并计算出不同排烟温度下的热能回收量及投资回收期，同时提出初步的改造方案。

关键词：天然气锅炉 排烟温度 热效率 冷凝余热回收器

1、第一净化厂供热系统概述

1.1 供热单元

第一净化厂供热单元主要为天然气净化装置、硫磺回收装置、甲醇回收装置提供生产蒸汽和伴热蒸汽，同时担负全厂冬季采暖负荷。

1.2 低压锅炉

供热单元中低压蒸汽锅炉型号为WNS-10-1.25型燃气锅炉，燃烧器采用德国扎克GS80分体式燃烧器。锅炉运行压力在0.55MPa，排烟温度为170～190℃。

2、烟气冷凝回收技术简介

2.1 锅炉冷凝技术及其意义

燃气锅炉最主要的热损失是排烟热损失，它决定于排烟温度和排烟量。由于天然气主要成分为烃，锅炉排烟中水蒸气的含量较高，分析表明排烟里可利用的热能中，水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大，当烟气冷却到露点温度以下并回收利用这部分潜热，将大大提高锅炉的热效率。因此，降低排烟温度是提高燃气锅炉效率的有效途径。

冷凝式锅炉就是使用冷凝式换热器将锅炉排烟中水蒸气凝结下来回收热量以达到提高效率的锅炉。同时由于水蒸气冷凝过程中冷凝水可以吸收一部分有害气体如SO2、NOx，降低了污染物的排放，有利于环保。

2.2 冷凝锅炉的分类

按照烟气冷凝方式，冷凝式锅炉可以分为整体型和分离型两种。整體型冷凝式锅炉是在锅炉本体中实现烟气中水蒸气的冷凝。分离型冷凝式锅炉是在锅炉本体外实现烟气中水蒸气的冷凝。可以对现有锅炉稍加改造，如在烟道中加装独立的冷凝式换热器来实现冷凝。

2.3 冷凝技术的发展及前景

自20世纪70年代以来，一些发达国家相继进行了冷凝式锅炉的研制，通过增设各种型式热交换器，利用烟气中的汽化潜热，降低锅炉的燃料消耗，提高锅炉热效率，试验结果表明，典型的热效率提高值为l0～15个百分点。

目前国内的天然气锅炉的热效率普遍在89%左右，如果有20%的锅炉推行冷凝节能装置，可节省的下来的天然气达4～8亿立方米，并同时减少了约80亿立方米的烟气排放。

度降到50℃（露点以下），回收期为两个月。因此，排烟温度在露点以下时，节能效果及经济性显著。

4、结语

第一净化厂低压锅炉排烟中含有一定份额的水蒸气，可以回收其中的汽化潜热，在可行性范围内锅炉的效率将提高7%左右。采用LYRHS型冷凝余热回收器可以减少天然气锅炉的排烟损失，大大提高锅炉的效率，节约大量的天然气，并且设备投资回收期较短，经济性好。

参考文献

[1]冯俊凯，沈幼庭，杨瑞昌主编.锅炉原理及其计算.3版，北京：科学出版社，2003.

[2]姜湘山主编.燃油燃气锅炉及锅炉房设计.北京：机械工业出版社，2003.4.

[3]高春阳，刘艳华，车得福主编.天然气锅炉改造为冷凝式锅炉的经济性评价.节能与技术，2003.9.

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