01
冷凝鍋爐熱效率能達(dá)到108%,是真是假?
對于冷凝鍋爐效率能達(dá)到108%這一成果,很多用戶都心存疑惑。在他們看來,對于鍋爐效率的定義是:鍋爐運(yùn)行時的有效能量與鍋爐輸入的能量之比,即鍋爐效率=有效能量/輸入的全部能量。照此分析,當(dāng)效率大于100%時,豈不是意味著冷凝鍋爐的有效能量已經(jīng)大于輸入的能量了嗎?
其實,燃料燃燒后產(chǎn)生的熱量分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量,高位發(fā)熱量就是我們看到的鍋爐直接熱效率;但是低位發(fā)熱量也不容忽視,若是利用得當(dāng),兩者結(jié)合起來,鍋爐熱效率就有可能超過100%,達(dá)到108%了。
若是想實現(xiàn)燃?xì)饫淠仩t108%的超高熱效率,以下幾方面要做到位。
首先是適當(dāng)增加鍋爐的受熱面,將鍋爐的主換熱器及煙氣通道等尾部設(shè)備改用耐腐蝕的材料。
其次是將燃燒系統(tǒng)原先的燃燒方式改為按比例調(diào)節(jié)的燃燒方式,確保燃燒的穩(wěn)定和高效。
最后要增加冷凝水排放系統(tǒng)。完成這些工作后,鍋爐的排煙溫度可以降到80℃以下。隨著排煙溫度的降低,鍋爐的效率自然就提高了。其原因來自兩個方面:
第一、排煙溫度降低后,鍋爐排煙的熱損失也隨之降低。由于排煙熱損失是燃?xì)忮仩t的主要熱損失,因此鍋爐熱損失減少,效率就會提高。
第二、排煙溫度降低到100℃以下時,煙氣中的水蒸汽會冷凝成水,而水蒸汽在冷凝過程中釋放出的熱量可以被鍋爐吸收,從而使鍋爐的整體效率提高。通常,1公斤水蒸汽冷凝成液態(tài)水大概可以釋放出2500千焦的熱量,正因為鍋爐多吸收了這部分熱量,使其變成了鍋爐的有效熱,進(jìn)而提高了鍋爐的效率。
02
燃料的低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量都是什么意思?
熱量 ,也稱為熱值,以符號Q表示,單位是KJ/kg或KJ/m3。燃料燃燒時,水分要蒸發(fā)為蒸汽,氫燃燒后也要生成蒸汽。
燃料燃燒時,水分要蒸發(fā)為蒸汽,氫燃燒后也要生成蒸汽。
高位發(fā)熱量: 是指燃料完全燃燒時放出的全部熱量,包括煙氣中水蒸汽已凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱。用符號Qgr,ar 表示。
低位發(fā)熱量:從燃料的高位發(fā)熱量中扣除煙氣中水蒸汽的汽化潛熱時,稱為燃料的低位發(fā)熱量。用 符號Qnet,ar 表示。
煙氣離開鍋爐時,蒸汽仍以氣態(tài)排出,汽化潛熱沒被利用。我國在鍋爐發(fā)熱量計算中多以低位發(fā)熱量為基礎(chǔ),歐美等國也有用高位發(fā)熱量作為鍋爐發(fā)熱量計算基礎(chǔ)的。
高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的區(qū)別,在于是否計入煙氣中水蒸汽的汽化潛熱,它們之間的關(guān)系為:Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg 其中,水分吸收汽化潛熱約2512KJ/Kg,這個公式是針對1Kg固液或1方氣體的,1Kg氫氣燃料生成的9Kg水,Mar為燃料水分。
燃料的發(fā)熱量可用測熱計直接測出,也可根據(jù)其元素分析成分經(jīng)驗公式計算:Qnet,ar=339Car+1030Har-109(Oar-Sar)-25Mark/kg,式中各成分均以百分比帶入。
注:煤的成分組成是用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示的,即C+H+O+N+S+A+M=100% C、H、O、N、S、A、M分別表示煤中碳、氫、氧、氮、硫、灰分、水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
較常應(yīng)用的煤的成分分析基準(zhǔn)中收到基(原材料)是以收到狀態(tài)的煤取樣分析其成分組成,用下角標(biāo)ar表示。即Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%。
03
結(jié)論
冷凝鍋爐熱效率高于100%的主要原因是因為鍋爐多吸收了煙氣中的汽化潛熱,使其變成了鍋爐的有效熱,進(jìn)而提高了鍋爐的效率。
【本文標(biāo)簽】 冷凝低氮鍋爐
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