相较于其它燃料,天然气是一种更为环保的能源,以天然气做燃料的锅炉,热损失有排烟热损失、化学未完全燃烧热损失、散热损失等几种,其中排烟热损失占的比例比较大,约在5%~8%,如锅炉系统的总体热效率为85%,那么它的排烟热损失要占总热损失的70%~80%。降低锅炉热损失,可以通过锅炉冷凝器,其安装在锅炉烟道尾部和烟囱之间,相比其它方式来说冷凝器不仅降低了锅炉排烟温度,提高了热效率,更是降低了对自然环境中有害物质的排放。
传统锅炉在运行中,燃料在锅炉燃烧后排烟温度比较高,且烟气中的水蒸气处于气态,也会带走大量的热。尤其天然气锅炉,燃料中氢的质量约为20%~25%,燃烧后排烟中含有的水蒸气也更多,通过计算可知,燃烧1m3天然气产生的蒸汽要带走约4000KJ热量,约占发热量的10%……为了避免这样的热量浪费就是加装锅炉冷凝器的主要原因之一。冷凝器可以将烟气中的水蒸气凝结成水,回收凝结过程中生产的热量,同时,这一工作在冷却了排烟温度的同时,也回收了一部分显热损失,起到节能效果。
锅炉冷凝器安装与锅炉尾部排烟处,通过以上分析看,其工作主要吸收锅炉排烟的部分显热和潜热,因此在工业生产的节能改造中非常适合用于旧锅炉改造。同时,冷凝器的应用也让锅炉热效率提高,回收排烟后利用温度较低的水或空气冷却烟气,靠近换热面区域的烟气中水蒸气冷凝,同时实现烟气湿热释放和水蒸气凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热能够循环利用于锅炉,实现热能回收。
锅炉冷凝器的另一应用优势在于对环境的保护,燃气锅炉排烟中会产生一些有害物质,如COx、NOx、SOx,冷凝器应用让有害物质与冷凝结露的水结合,生成对应的酸,并随凝结水从排放管排出,从而使锅炉排烟中有害物质大大降低。