江苏泉信燃油燃气全冷凝蒸汽锅炉

一、工作原理

以燃气全冷凝锅炉为例

天然气主要是碳（C）和氢（H）两元素组成。其主要成分如下：

95%CH4（甲烷）+2.4%CnHn（烷酊类混合物）+1.0%H2（氢气）+0.1%CO（一氧化碳）+0.5% CO2（二氧化碳）+1.0%N2（氮气）

含在天然气中的氢（H）在锅炉内部燃烧时与氧气中的氧（O）结合成水。生成的水从燃料燃烧时产生的热量（称为高位发热量）中吸收约10%的汽化热而变成水蒸汽，与排出的烟气一道排出。如下等式：

燃气高位发热量9450kcal/Nm3—汽化热950kcal/Nm3（潜热）=低位发热量8500kcal/Nm3

每1Nm3天然气燃烧后可以产生1.7Kg水蒸汽，可见里面含有可观的汽化潜热，约4000kJ，占天然气高位发热量的10%左右。在排烟较高时（传统锅炉排烟温度大约在250℃左右），水蒸汽不能冷却凝结放出热量，随烟气排放而浪费，且高温烟气中含有大量显热也一起被浪费掉，形成很大的排烟损失。因此传统锅炉热效率是以低位发热值计算所得，一般只能达到88%~92%。根据最新的国家强制节能规范（TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》的要求（控制排烟温度≤170℃），现一般采用在锅炉排烟口处加装节能器，利用锅炉补给水冷却烟气，排烟温度可控制在150℃左右。但也只是吸收了一部分烟气中的显热而已，水蒸汽中的潜热未能吸收。

全冷凝高效吸收原理是通过优化锅炉本体的受热面，大量吸收热量降低排烟温度（250℃左右），再运用高效翅片管节能器（高温给水加热器）利用锅炉补给水冷却烟气降低排烟温度（150℃左右），最后采用耐腐蚀高效翅片管冷凝换热器（低温给水预加热器），利用温度较低的锅炉补给水再次冷却烟气降低排烟温度（＜65℃），烟气中的水蒸汽冷凝成水释放潜热，实现烟气中显热和水蒸汽凝结潜热同时释放，将换热器中的低温补给水或热媒水被加热进入锅炉，达到热能回收，提高锅炉效率。采用燃料高位发热量计算，效率可达100%以上；采用燃料低位发热量计算达97%以上。原理图如下：

燃油锅炉烟气中水蒸汽容积含量约为12~13%，同样可得到有效的烟气回收利用，提高锅炉运行效率和节约燃料。

二、发展趋势

冷凝式锅炉起源于欧洲，由荷兰率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上。由于冷凝式锅炉具有传统锅炉的共性外，还具有明显的燃料节约特点，热效率高达103%以上，大大降低了燃料耗量，同时烟气中的SO2和NOX等有害成分也大大降低，降低了有害气体的排放。因此冷凝式锅炉在欧洲国家得到了政府政策的支持和推广运用，代表着最先进的高效节能环保锅炉的标志和发展方向。

三、性能特点

1、高效节能

采用锅炉本体受热面和低温扩展受热面（节能器和冷凝器）的有机完美整合，通过低温水与高温尾气充分换热，大量吸收烟气热量并有效回收利用，大幅度降低热量散失和燃料消耗，提高锅炉运行效率（达100%以上，排烟温度低于65℃）。

2、清洁环保

普通燃气锅炉排烟中CO2含量约为10%，NOX含量约为60~80ppm，而全冷凝式燃气锅炉排烟中CO2含量约为6~7%，NOX含量在20ppm以下，含量明显低于普通锅炉。同时CO2和NOX在全冷凝锅炉的尾部烟道中与冷凝结露的H2O结合生成对应的酸，并随着凝结水从排放管排至中和池进行中和处理，最大程度减少有害气体对大气的污染。

3、结构合理

全冷凝卧式高效燃油（气）蒸汽锅炉本体采用湿背式中心低位对称布置，能改善炉体的应力分布，结构稳健，蒸汽空间大，使用寿命长。

波纹炉胆和螺纹烟管的应用，既增强了换热效果，又缓解热胀冷缩对燃烧室的损伤。

锅炉、内置一级节能器、外置二级冷凝器一体化组合结构，既提高锅炉效率，又使锅炉结构紧凑美观，占地小，简化现场安装工作量，节约锅炉房建设用地和基建成本。外置冷凝器使用耐腐蚀材料，使用寿命长。

4、保养方便

设置便捷式全开启高密封性烟箱门，锅炉后部设置防爆装置、检查门、观火孔，炉体设置人孔、手孔，方便检修。

5、使用便捷安全

配置国内外优质控制元器件、泵阀、全自动控制系统和世界知名品牌燃烧器，运行稳定可靠，安全保护功能齐全，操作简单便捷，自动化程度高。