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冷凝锅炉热效率超过100%是真的吗

发布时间:2018-06-26   来源:admin
 

冷凝锅炉热效率超过100%是真的吗

不管是集中供暖还是单独供暖,基本少不了锅炉,在自家用的是壁挂炉,集中供热用的是大型锅炉,随着节能减排的倡导,很多地方都由燃煤锅炉换成了燃气锅炉。人们在选购锅炉时,除了价格、使用寿命等最关心的便是锅炉的热效率了,对于冷凝锅炉热效率超过100%的问题,有些人已经明白了,有些人始终将信将疑,还有的人直接把它当作商家宣传的噱头,那么冷凝锅炉热效率超过100%是真的吗?

什么是冷凝锅炉?

冷凝锅炉相对于普通燃烧方式的锅炉来说,他是属于高热值冷凝技术的锅炉(高热值的定义是在充分燃烧时产生的热能值,包括在燃气中的水蒸汽所包含的蒸汽热能)。而普通锅炉是低热锅炉(低热值指的是在充分燃烧时产生的热能值,其中不包括燃烧产生水蒸汽水蒸汽的形式所包含的热能)。

燃气锅炉效率的定义公式是:η=Q1/B*QDWy*100(%)。即,效率=锅炉有效利用热÷输入锅炉的热量的百分数。 式中,Q1表示锅炉有效热,B表示燃料的消耗量,QDWy表示燃料的应用基低位发热量,其中Q表示燃料的发热量。

简单理解就是:热效率=获得的热量/消耗的热能

即:热效率=获得的热量(热水温度*水量)/消耗的热能(燃气热值*燃气消耗量)

在检测时,公式中的热水温度、水量、燃气消耗量都是实测的数据,当通过最先进的冷凝换热技术将蒸汽热能利用上之后,公式中获得的热量更多,而消耗的热能还是按低热值进行计算,热效率当然超过了100%。

所以简单的说使用了冷凝吸收热量技术的锅炉,都可以称为冷凝锅炉,包括常规燃烧方式后置吸收排烟筒内的烟气热量技术的冷凝锅炉。热效率都超过100%。

为什么常规锅炉不这样计算?

关于效率计算,我国和其他很多国家一样,是以低位发热量为计算依据。这种规定的出发点是让烟气中的水分以水蒸汽的状态存在,并随烟气排出,而不希望烟气中水蒸汽冷凝成水附着在锅炉尾部设备的表面。因为它极易和烟气中的氧气、硫等发生反应,进而对设备造成严重腐蚀。

换句话说,国家在效率定义的规定中,就没有将燃料的高位发热值看做输入锅炉的热量,没有把烟气中水蒸汽冷凝后产生的热量回收考虑在内。

从物理意义上解释,如果用燃料的高位发热量作为效率计算公式中的分母,冷凝炉的效率就不会超过100%。

现在用低位发热量作为效率计算公式中的分母后,由于冷凝炉的技术已经提高,不用担心冷凝水对尾部设备的腐蚀了,因而可以把原来不考虑回收的水蒸汽冷凝后所产生的热量也回收回来。

这样一来,得到的热量就可能比原来预计的多,与用高位发热量作分母的效率计算方式相比,就超过了100%。但这并不是说冷凝锅炉在运行中热量生成多了,而是热量利用更加充分了。

冷凝锅炉的工作原理



根据能量守恒定律,热效率是不可能超过100%的,但是商家又信誓旦旦的这样宣传,原因何在?

冷凝锅炉是将烟气中的余热回收利用,燃烧方式为全预混的比例调节。冷凝锅炉排烟温度最低可降到40℃左右,烟气中水蒸气潜热基本被充分吸收和利用,故此热效率可大于100%,最高可达109%。燃烧更完全,使得能耗很低,环保指标非常好。

我们知道影响锅炉热效率的因素主要是排烟损失,燃料在燃烧后,会产生大量的烟气,这里面有水蒸气、氮氧化物及其它一些成分,一般燃气锅炉的排烟温度在100℃以上,烟气中含有大量的热量,这样就造成了热损失,影响了锅炉的热效率。

降低排烟温度能够减少锅炉热损失,提高锅炉的热效率,那么为什么传统的锅炉排烟温度要在100℃以上,而不尽量降低排烟温度呢?

因为烟气都是有露点的,当温度低于这个值时,烟气就会冷凝,而冷凝水呈酸性,会对烟道甚至锅炉造成腐蚀,因此普通的燃气锅炉排烟温度不能过低。

由于冷凝回收技术的出现以及一些耐腐蚀材料的应用,可以降低排烟温度,将烟气中的热量即烟气显热完全利用,即低位发热值完全利用,此时热效率已经达到了100%,而天然气燃烧生成的水在露点以下会液化放热,算上这部分潜热就是高位发热值,如果仍然以低位热值计算,热效率自然就超过了100%。

通过以上的介绍,相信大家应该明白了本质上锅炉热效率是不会超过100%的,但是以低位热值计算,锅炉热效率在100%以上,这也是目前锅炉热效率普遍的计算方式。

那么冷凝锅炉是如何做到这点的呢?

首先锅炉采用的是高效节能燃烧方式。这种燃烧方式确保了燃气的充分利用,同时降低了过剩空气系数。烟气中的过剩空气系数越低,露点也就越低,这样可以将排烟温度降到更低。
其次锅炉自身的设计与制造非常高效。每个厂家都有独特的制造工艺。

总结:

冷凝锅炉是将烟气中的余热回收利用,燃烧方式为全比例调节。排烟温度最低可降到40℃左右,烟气中水蒸气潜热基本被充分吸收和利用,故此热效率可大于100%,最高可达109%。燃烧更完全,使得能耗很低,环保指标非常好。


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