在各類綜合能源技術(shù)中,能效技術(shù)是各國(guó)能源政策方針中促進(jìn)節(jié)能減排的重要途徑之一。
鍋爐作為能源供應(yīng)端的一種常見的工業(yè)生產(chǎn)和民用設(shè)備,利用了燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能,將工質(zhì)水或其他流體加熱到一定參數(shù),從而滿足了供熱的需求。但在這一能量交換的過程中總是會(huì)伴隨著一部分的能量損失,如何在消耗相同燃?xì)獾那闆r下產(chǎn)生更多的能量,提升能源效率,是供能領(lǐng)域一個(gè)重點(diǎn)探究方向。
在這一過程中,高效冷凝鍋爐技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而與普通鍋爐相比,冷凝鍋爐的氮氧化物排放也顯著偏低,因而還具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)。
冷凝鍋爐的技術(shù)原理
鍋爐主要分為“鍋”和“爐”兩個(gè)部分。前者是裝水的容器,由鍋筒和眾多水道組成。后者是燃料燃燒的場(chǎng)所,所得熱量通過換熱傳遞到水中。傳統(tǒng)鍋爐的排煙溫度在110℃-200℃之間,煙氣中的水處于過熱狀態(tài),以水蒸氣的形式存在。
要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能,可以進(jìn)一步“壓榨”燃燒產(chǎn)物,氣中的熱量,將煙氣的溫度降低到40℃左右以獲取其中的汽化潛熱,并仍將其應(yīng)用于鍋爐??偠灾?,冷凝鍋爐就是利用高效的冷凝技術(shù)收集高溫?zé)煔庵械娘@熱和水蒸氣凝結(jié)釋放的潛熱,從而實(shí)現(xiàn)提高鍋爐效率的目的。
冷凝技術(shù)的發(fā)展及成熟
世界上臺(tái)冷凝鍋爐于1979年在荷蘭由理查德·維特(Rid Vetter)開發(fā),1982年用于天然氣,1984年用于石油。
為什么冷凝鍋爐的熱效率會(huì)超過100%?
——燃料熱值:1nm3燃?xì)庠诔汉统貭顩r下燃燒所釋放的熱量
——低位發(fā)熱值:燃燒1nm3燃?xì)馑尫诺臒崃浚@熱)8600Kcal
——高位發(fā)熱值:燃燒1nm3燃?xì)馑尫懦龅陌ɡ淠艧嵩趦?nèi)的所有熱量(顯熱+潛熱)9500Kcal
——天然氣燃燒主要化學(xué)反應(yīng):C+O2=CO2+能量;2H2+O2=2H2O(生成新物質(zhì)-水,1.613Kg/nm3,煙氣深度冷凝的溫度為57℃,通過深度冷凝可釋放熱量:870Kcal)
【普通鍋爐熱效率】
=爐體吸收燃料熱能/燃料低位發(fā)熱量<百分 百
【冷凝鍋爐熱效率】
=(爐體吸收燃料熱能+氣汽化潛熱冷凝熱能)/燃料低位發(fā)熱量>百分 百
普通鍋爐熱效率 冷凝鍋爐熱效率
最初的鍋爐材料沒有足夠的耐腐蝕性,冷凝作用產(chǎn)生的冷凝水,還會(huì)產(chǎn)生酸性冷凝物侵蝕基礎(chǔ)材料。人們開始不斷試驗(yàn)新式材料來制作換熱器,來達(dá)到提高效率同時(shí)增加使用年限的目的。
而Gassero KAZIS冷凝鍋爐使用的硅鋁合金具有超強(qiáng)的抗腐蝕性,使鍋爐更加持久耐用。硅鋁合金由鋁、硅、鉬、鈦等稀有微量元素鑄造而成,鋁的傳熱效率比鋼快7-10倍,確保了鍋爐的導(dǎo)熱性,硅則保證了很強(qiáng)的耐腐蝕性。
所以硅鋁合金的特點(diǎn)有:耐高溫,耐腐蝕,流動(dòng)性強(qiáng),便于鑄造,體積輕便,有優(yōu)越的導(dǎo)熱性;是制作冷凝鍋爐換熱器的合適選擇。
Gassero KAZIS正是應(yīng)用了高效的冷凝技術(shù)才讓鍋爐的整體效率超過,并且使用硅鋁合金材料來防止冷凝水對(duì)爐體的腐蝕,大大增加鍋爐使用壽命。