神雾蓄热冷凝式锅炉.docx
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神雾蓄热冷凝式锅炉
神雾蓄热冷凝式锅炉
一、神雾蓄热冷凝式锅炉的类别:
类别
出力范圉
适用燃料
结构形式
单禱热冷凝式天然气蒸汽锅炉
蒸汽：
l-40t/h：
热水：
0.7〜29Mff
天然气、发生炉煤气、液化石油气、城市煤气就、水煤浆、水焦浆、油
U型火管结构；模式壁水管结构
单番热冷凝式天然气锅热水炉
单番热冷凝式煤制气蒸汽锅炉
单番热冷凝式煤制气锅热水炉
双蓄热冷凝式煤制气蒸汽锅炉
双蒂热冷凝式煤制气锅热水炉
二、单蓄热冷凝式天然气蒸汽/热水锅炉
1■单器热冷凝式天撚气锅炉工作原理
在PLC控制系统的控制下,启动风机,换向系统投入运行；经过30s~180s的炉膛吹
扫后，系统正常工作。
燃烧器A工作■常溫空气经空气换向阀至燃烧器A■空气溫度可预热
至900°C左右，与燃料混合后在炉膛内燃烧；同时离溫烟气经过燃烧器B后，誓热体書热，
燃烧器B烟气溫度降低到180°C左右,烟气再逬入冷凝器热回收变为70°C左右排出。
一个
换向周期后，换向阀改变空气和烟气流向,B燃烧器工作,A燃烧器誓热;如此反复周期
性交替燃烧。
锅炉的负荷调节通过数宇燃烧技术来控制。
2.单器热冷凝式天撚气锅炉技术优势
1）采用S热高溫空气燃烧技术•总热效率可以提高10%以上；
2）由于采用了先进的燃烧和换热技术，锅炉结构简化.其钢耗与传统锅炉相比节省
20%左右。
这样，节省的钢耗可节约大量的资源和能源,同时也相应的降低了大气污染物
的排放,有利于循环经济的发展；
热面积,增强传加果。
同时*采用新型数宇燃烧技术,可以扩展火焰燃烧区域，火焰的边界扩展到炉膛边界•
使炉膛溫度场溫度分布均匀,延长锅炉使用寿命;
4）采用离溫烟气冷凝余热回收利用与锅炉本体一体化技术■实现彳氐阻力、离余热利
用，使锅炉排烟溫度降低至70°C左右,使锅炉热效率大大提高;
5）由于锅炉效率提离，锅炉燃气耗畳减少,二氧化碳砌E超过10%。
3.热水锅炉比较一民用采暖
以1台7MW单書热冷凝式天然气热水锅炉与常规天然气热水锅炉的比较为例计算说
明。
项目
内容
单蓄热冷凝式天
然气热水锅炉
常规天然气热水锅炉
总加率
%
103.0
92.60
能源费用t廠
燃料总耗呈（万NnW年）
813
904
燃料总价（万兀/年）
166.7
1853
节约燃料费用（万兀/年）
1&6
/
单位面积采暖能耗费用（元A1F）
123
13.7
环保轴t做
（北准）
烟尘排放浓度（mg/Nm3）
<10
<10
_氧化耐放浓度（mg/Nm3）
殳0
殳0
NOx排放浓度（mg/Nm3）
<150
<150
CO:
排放（万吨/采暖季）
0.154
0.172
CO2减少排放星率（%）
10.47
/
4•蒸汽锅炉比较生产
以1台lOt/h单雷热冷凝式天然气蒸汽锅炉与常规天然气蒸汽锅炉的1:
廠为例计算说
明。
项目
内容
单蓄热冷凝式天
然气热水锅炉
常规天然气热水锅炉
总騒率
%
102.0
90.7
能源费用t廠
燃料总耗呈（万Nm3/年）
410.4
46L5
燃料总价（万兀/年）
8413
946.1
节约燃料费用（万兀/年）
104.8
/
环保轴t廠
（北准）
锅炉烟列E放呈（万mVh）
1.45
1.83
烟尘排放浓度（mg/Nm3）
<10
<10
二氧化翩E放浓庚（mg/Nm?
）
殳0
空0
NOx排放浓度（mg/Nmj）
<150
<150
co：
排放（万吨/年）
0・78
0.877
co：
减少排放呈率（%）
1L06
/
三、双蓄热冷凝武煤制气蒸汽/热水锅炉
1■双蓄热冷凝式煤制气锅炉工作原理
在PLC控制系统的控制下,启动风机,换向系统投入运行；经过30s~180s的炉膛吹
扫后,系统正常工作。
燃烧器A工作■常溫空气和煤制气分别经空气，煤制气换向阀流经燃烧器A,空气和煤制气溫度都预热至900°C左右,在炉膛内混合燃烧;同时高溫烟气经过
燃烧器B后，燃焼器的空气、煤制气書热体菁热‘燃烧器B的烟气溫度降低^180°C以下，烟气再逬入冷凝器热回收变为70°C左右排出。
一个换向周期后,换向阀改变空气.煤制气和烟气流向，B燃烧器工作，A燃烧器誓热;如此周而复始变换,通过番热体这一媒介＜排出的烟气余热绝大部分转换成燃烧介质的物理热，被充分回收利用。
锅炉的负荷调节通过数？
技术疯制。
2■双蓄热冷餐式煤制气锅炉技术优势
（1）将原煤转化为煤制气并取代煤•总热敌率提高10%以上，可以实现能源替换、解
决环境污染的双愛节能目的；
（2）采用两段式冷洁煤气发生炉，提高碳转化率的同时,逬行脱焦、脱轻油、除尘和
脱硫处理，以获得洁净的煤制气,实现煤炭的淸洁燃烧和利用，可以减少COMO%以上粉
尘20%及SO215%的曲嗷；
热面积,增强传热效果。
同时，采用新型数字燃烧技术*可以扩展火焰燃烧区域,火焰的边
界扩展到炉膛边界<使炉膛溫度场溫度分布均匀<延长锅炉使用寿命；
（4）改变锅筒结构■与传统锅炉比较，只有辐射换热面而简化了对極热面,使锅炉
本体钢材耘节省25%,实现循环经济；
（5）采用高溫烟气冷凝余热回惋IJ用与锅炉本体F化技术,实现低阻力.高余热利
用,使锅炉排烟溫度降低至70匸左右，使锅炉卿率大大提离；
（6）采用»糊燃的燃烧方式及先进的低氮燃烧技术，实现贫氧燃烧,有效降低氮氧
化物生成，减少｝3蔽。
3•热水锅炉比较一民用供暖
以1台7MW双雷热冷凝式煤制气热水锅炉与常规燃煤热水锅炉的1:
匕较为例计算说
明。
项目
内容
单蓄热冷凝式煤制气热水锅炉
常规燃煤热水锅炉
总M率
%
80.0
80.09
经济效益破
燃料,年）
1384.6
1798.0
燃料总价（万7E/年）
83.1
80.9
节约燃料费用（万7U/年）
・2・2
/
煤气发生炉刚产品产呈（吨/年）
59・5
/
劃产品价值（万兀/年）
11・9
/
实际燃料费用（万兀/年｝
71.2
80.9
最终节约燃料费用（万兀/年）
9・7
/
单位面积采暖能耗费用（兀Am）
53
6・0
环保雄破
（北准）
锅炉烟气排放呈（万m3/h）
L45
275
烟尘嗷浓度（mg/Nm3）
<10
<10
一氧化硫臧浓度（mg/Nm3）
<20
<20
NOx排放浓度（mg/Nm3）
<150
<150
CO2扫嗷（万吨/采暖季）
0.235
0.378
CO:
fl嗷减少呈（万吨/年）
0.143
/
CO:
减少排放呈率（%）
37.83
/
4•蒸汽锅炉比较_：
Dlk生产
以1台lOt/h双書热冷凝式煤制气蒸汽锅炉与常规燃煤蒸汽锅炉的t倣为例计算说
明。
项目
内容
单蓄热冷凝式煤制气热水锅炉
常规燃煤
热水锅炉
总騒率
%
7&0
80.09
经济效益t做
燃料,年）
7100.4
8989.8
燃料总价（万7E/年）
426.0
404.5
节约燃料费用（万兀/年）
-2L5
/
蓄热锅炉节能率
-532%
/
煤气发生炉刚产品产呈（吨/年）
305.3
/
劃产品价值（万兀/年）
61.1
/
实际燃料费用（万兀/年｝
364.9
404.5
最终节约燃料费用（万兀/年）
39.6
/
环保轴城
锅炉烟气排放呈（万nWh）
L45
275
烟尘瞬浓度（mg/Nm3）
<10
<10
一氧化硫扫淤浓度（mg/Niw）
<20
NOx排放浓度（mg/Nnn）
<150
<150
CO2扫嗷（万吨/年）
L207
1.888
CO2扫嗷减少呈（万吨/年）
0.681
/
CO:
减少排放呈率（%）
36.07
/
四、单蓄热冷凝武天然气锅炉与双蓄热冷凝式煤制气锅炉的比较
1.热水锅炉比较“民用供暖
以1台7MW单菁热冷凝式天然气锅炉与双書热冷凝式煤制气锅炉的上做为例计算说
明。
项目
内容
单蓄热冷凝式天然气热水锅炉
单蓄热冷凝式煤制气热水锅炉
总騒率
%
103.0
80.0
锅炉满负荷运行时间（h/年）
1200
1200
每小时燃料耗星（Nm'/h\kg/h）
677.4
每小制量（NmVh）
/
3807.5
燃料总耗呈（万曲/年\吨/年）
81.3
1384.6
燃料单价（）
2・05
600.00
燃料总价（万7L/年）
166.7
83」
单位面积采暖能耗费用（元加2）
12.3
6・2
节约燃料费用（万兀/年）
/
83・6
蓄热锅炉节能率（%）
/
50J5
经济效益破
煤气发生炉副产品产呈｛吨/年）
/
59・5
副产品价值（万兀）
/
11.9
实际燃料费用（万兀/年）
166.7
712
最终节约燃料费用（万兀/年）
/
95・5
节辫
573%?
单位面积采暖能耗费用（元/my
12.3
53
備成本够
锅炉、辅机及工程（万兀）
206.6
229.8
煤气站设备及工程费用（万兀）
/
270.0
锅炉及配套设备工程总价（万兀）
206.6
499.8
增加投资金额（万兀）
/
293・2
增加投资回收时间（月）
/
13
环保轴够
（北准）
锅炉烟气扫嗷呈｛万m3/h）
1.45
L45
烟妙E放浓度（mg/Nm3）
<10
<10
二＜化硫啊浓度（mg/Nni3）
<20
<20
NOx排放浓度（mg/Nm3）
<150
<150
CO2排放（万吨/采暖季）
0.154
0.235
CO2排放增力口晶万吨/年）
/
0,081
5.2蒸汽锅炉工Ik生产
序弓
项目
内容
单蓄热冷凝式天然气热水锅炉
单蓄热冷凝式煤制气热水锅炉
1
锅炉额走热功率
t/h
10.0
2
燃料躺
kcal/Nn?
8600.00
6500,00
3
总热效率
%
102.0
80.0
4
锅炉满负荷运行时间（h/年）
6000
6000
每小时燃料耗呈（Nm3/h\kg/h）
684.0
1183.4
每小时煤制气耗呈（Nm3/h）
/
3905.2
燃料总耗呈审2】13/年\吨/年）
410.4
71004
燃料单价（元/Nm3网吨）
2.05
600
燃料总价（万兀/年）
841.3
426.0
节约燃料费用（万兀/年）
/
415
蓄热煤制气锅炉节能率？
/
4936%
5
经济效益
煤气发生炉副产品产呈（吨/年）
3053
副产品价值（万兀/年）
6L1
实际燃料费用（万兀/年）
8413
364.9
最终节细腰用（万7E/年）
4764
节能率？
56.6%
6
備如1:
液
锅炉、辅机及工程（万兀）
209.4
232.6
六、烟气冷凝余热回收装置
6.1烟气冷履余热回收装置工作原理
在燃气（天然气）锅炉中.燃料中含有大量氯元素•燃烧产生大量水蒸汽。
每INMs天然气燃烧后可以产生1.72KG水蒸汽，汽化热大约为3900KJ,占天然气的低位发热量的10.8%
左右。
在排烟溫度较离时<水蒸;气不能冷凝放出热畳*随烟气排放,热量被浪费。
同时<高溫烟气也带走大墨显热•形成较大的瞬损失。
烟气冷凝余热回收装畫<利用溫度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气溫度降低,靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热釋放，而换热器内的水或空气吸热而被加热*实现热能回收，提高锅炉舷I率。
6.2冷凝式锅炉瞬率分析
锅炉紳率提高：
1NM3天燃气陋生产理论烟^*^10.3NM3（M12・5KG）。
以过畳空气系数1・3为例,产生烟气14NM3（大约16.6KG）。
取烟气溫度20（rC降低至70X：
放
出物理显热约1600KJ,水蒸汽冷凝率取50%■放出汽化潜热约1850KJ.总计放热3450KJ.
约是天然气低位发热畳的10%。
若取80%烟气进入热能回收装董，可以提离热僦I」用率8%以上，节省天然气燃料近10%。
传统锅炉中,排烟溫度一般在160~25（rc,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潛热。
众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潛热長的热损失。
因此传统锅炉热效率一般只能达到87%〜91%。
而冷凝式余热回收锅炉，它把fl胭溫度降低到7（rc左右，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潛热。
以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%,燃油锅炉烟气中水蒸汽含畳为10%“2%,远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含星。
目前锅炉卿率均以低位发热長计算，尽管名义上热敎率较离，但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右,实际能源利用率尚待提离。
为了充分利用能源，降低扫胭溫度，回收烟气的物理热能,当换热器壁面溫度低于烟气的露点溫度时,烟气中的水蒸汽将彼冷凝,释放潛热的高低位发热墨差就能被有效利用。
锅炉系
63冷凝式锅炉瞬率定义
锅炉的热敎率表示为：
n=Qi/Qrx100%,Qi——送入锅炉系统的热量；Qr
狮有游I」用热。
一般地,我国和欧洲在锅炉热平衡计算时,送入锅炉系统的热量Q&燃料低位发热量
Qnct.v.ar。
然而，燃料燃烧真正发出的热量是燃料高位发热量Qgrmar。
燃料高位发热長Qgrvar-
烟气中水分变为蒸汽所吸收的热量（汽化潜热）=燃料低位发热量Qnciyar。
那么<为什么锅炉热平衡计算时要用燃料低位发热量Qncl.v.ar来计算。
一般的锅炉排烟
溫康为120OC以上,烟气中的蒸汽不发生冷凝,不放出其灌热。
其实也是有意不让其发生,以避免产生低溫腐蚀。
正因为这部分热量不放出，就可以从燃料高位发热量Qgrvar中减去,命名为燃料低位发热畳QnciMar。
用其逬行锅炉热平衡计算就可以使计算简化。
6.4燃料发热量及吸热示意图
6.5冷凝式锅炉效率可以超过100%
现在，由于防腐材料的使用或者燃料的脱硫，可以设计出冷凝烟气中水蒸汽的冷凝锅炉。
蒸汽冷凝释放的潛热也就彼吸收利用。
如果热平衡计算时，仍以燃料低位发热畳Qnclyar作为送入锅炉系统的热長Qr；而且烟气中蒸汽長较大、排烟溫度较低•从蒸汽冷凝释放的潛热中吸收热畳足够多；就使锅炉系统的桶^利用热Q大于燃料低位发热量Qnci.v.ar（也就是送入锅炉系统的热星Qr）,那么锅炉的热效率r>Qi/Q「x100%将会大于100陆
其实，按照能量守恒原理,送入锅炉系统的热長Q应该为燃料高位发热量Qgrw.ar,这样就不会出现热效率n大于100轻现象。
6.6烟气冷履余热回收装置结构特点
•烟气在通路內通过传热面,溫度降至露点溫度以下•含在排烟中的水蒸汽凝结潜热将冷水或溫水加热,使余热回收利用。
冷凝余热回收装■一般在尾部烟道中串联布鬣（前后布籃厂将烟气中的水蒸汽冷凝下来■结露后吸收烟气中的部分CO2、SO2和NOx,起到环僻乍用。
•冷凝余热回收装取耐腐蚀的合金复合材料作为低溫换热元件，不仅提高了换热效率，还防止了低溫腐蚀；
•冷凝余热回收装畫采用热管或翅片簣*提高了单位传热系数•使体积大大减少；
•冷凝余热回收装畫可以与锅炉整体出厂，也可以分体岀厂现场组装；
•锅炉冷凝水与中和池中的碱性石灰水中和后可以回收利用或通过专用簣路排到室外。
6.7烟气冷履余热回收装置示意图
七、蓄热冷凝式蒸汽/热水锅炉控制系统
7-1控制系统简介
•神雾锅炉的最大特点在于拥有功能强大安全的控制系统。
控制系统的主要元器件全部采用逬口的高质畳产品,机电F化控制设备和可编程逻辑控制器（PLC）联合控制。
•通过触摸屏进行操作的锅炉可以使自动化控制程度大畑高•使锅炉的操作更加简便直观。
•可编程控制器（PLC）是全智能控制系统的"中央处理ST,类似于电脑的CPU,先逬的PLC对整个全智制系统越I」关键作用。
•神雾公司有专门的技术服务公司■可根据客户对产品的使用要求进行PLC安装,通过技术服务公司和公共电话网,对售出产品的使用状态逬行了解。
7-2PLC全智能控制系统功能介绍
•操作界面亘观简捷■运行状态一目了然
采用触摸屛作为人机界面，可实现动态地显示风机.水泵的运行状况及火焰的变化状态•并设有全方位的在线帮助，多极中文菜单和故修扌旨南<操作简单、安全可蠢。
•全自动运行,操作自如
典有火焰自动调节.炉膛自动畑和火焰风压、燃气压力自动检测功能。
蒸汽锅炉还具有压力高限、水位极限、高限的自动检测及报警功能。
蒸汽压力超过设定值后的自动待机功能和压力恢复后的自启功能;热水锅炉还真有出水压力高低自动检测，循环水溫超过设走值后自动待机功能和溫度降｛氐后的自启功能。
•多项安全连锁*确保锅炉安全
典有水泵.风机过载；点火失败、异常想火、风机无风.燃气检漏失败、燃气泄漏、燃气压力过彳K/过高、排烟溫度过高等故瞳连锁保护功能.典有系统调试口令<用户程序保护口令。
蒸汽锅炉还具有循环水汽化.循环断水、出水溫度超限等故障连锁保护功能。
•记录故憧历史，方便鉢检修
自动记录前16次故发生的时间及故BS原因。
自动累计记录总点火次数、水泵运行时间及燃烧器运行时间。
•丰S的扩展功能
通过PLC和触摸屛可实现多台锅炉联网使用。
PLC积木式的扩充模块和充足的预留端口,减少了用户对特殊需要开发的畫复投资；可方便地与办公自动化网络，工厂自动化控制网络互联，通过电话拨号网络可随时对每一台锅炉运行状况逬彳预mis视。
73蓄热式燃烧器换向控制技术介绍
•走时换向功能：
系统正常运行状态按照换向周期作走时周期换向。
按照时序控制换向的原则。
当一侧燃烧到达换向周期时，系统会按照规定的顺序对该段的每一侧燃烧器的气体切断阀和空气切断阀逐Tft行切断■同时将对面与之相对应的气体切断阀和空气切断阀逐一打开逬行燃烧,完成换向控制功能。
换向周期可调。
控制方式有自动.手动、单动。
•超溫强制换向：
是播当一侧燃烧另一«排烟时,该燃烧过程还没有达到换向周期，如果排烟溫康超过设定溫庚时，系统会自动作换向动作，强制瞬E烟侧燃烧器换向成燃烧状态，将对面燃烧器换成排烟状态，避免了因排烟溫度过高造成设备损坏。
•阀懸警：
换向系统中每一切断阀设爲有开关位鬣反®,阀位状态设有位董反馈,示意检修人员及时处理故》,彻底分敵了设备故瞳点,使系统更加安全可雜。
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