冷凝锅炉的热效率为何能超过100%

网址：www.chinazhongchuang.cn      更新时间：2017-01-16 09:27    浏览次数：：159次

　　冷凝锅炉的热效率为何能超过100%?一说到这个问题，很多人都会提出质疑，站在用户的角度分析：锅炉运行时的有效能量与锅炉输入的能量之比，即锅炉的效率=有效能量/输入的全部能量。照此分析，当效率大于100%时，岂不是意味着冷凝炉的有效能量已经大于输入的能量了吗?换句话说，冷凝炉运行时能提供的能量，比当时输入的能量还要多。这岂不是与能量守恒定律不相符了?

　　冷凝锅炉确实能提高锅炉的热效率

　　从应用实践和理论方面分析，冷凝炉技术确实能够提高锅炉的热效率。冷凝锅炉是通过降低排烟温度等手段提高锅炉运行效率的一种升级产品。如果把普通锅炉改进成冷凝炉，须做好如下三方面的工作：首先是适当增加锅炉的受热面，将锅炉的主换热器及烟气通道等尾部设备改用耐腐蚀材料。其次是将燃烧系统原先的燃烧方式改为按比例调节的燃烧方式，确保燃烧的稳定和高效。最后要增加冷凝水排放系统。

　　随着排烟温度的降低，锅炉的效率就提高了。其原因来自两个方面：

　　第一、排烟温度降低后，锅炉排烟的热损失也随之降低。由于排烟热损失是燃气锅炉的主要热损失，因此锅炉热损失减少，效率就会提高。

　　第二、排烟温度降低到100℃以下时，烟气中的水蒸汽会冷凝成水，而水蒸汽在冷凝过程中释放出的热量可以被锅炉吸收，从而使锅炉的整体效率提高。

　　通常，1公斤水蒸汽冷凝成液态水大概可以释放出2500千焦的热量，正因为锅炉多吸收了这部分热量，使其变成了锅炉的有效热，进而提高了锅炉的效率。

　　冷凝锅炉的热效率为什么能超过100%

　　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。

　　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。燃料的发热量也称作燃料的发热值，是燃料的特性指标，表明燃料品质的高低，也是锅炉燃烧工况以及热效率的分析和计算依据。燃料发热量有高位和低位之分。燃料高位发热量是指燃料完全燃烧释放出的全部热量，此热量包括了燃料燃烧后所产生的水蒸汽所含有的热量。燃料低位发热量是高位发热量扣除燃料中的水分汽化潜热而得到。气体燃料中的水分包括外部水分和内部水分两种。外部水分主要是在制气过程中附带的一些水分和输送过程中混杂在气体内的水分，在气体内这部分水所占的比例很少。内部水分主要是一部分相当于结晶水的结合水，在气体燃料中所占份额极少，甚至为零。除了这两部分水分外，气体燃料中的部分可燃分子在燃烧后会生成水分子，如城市煤气中的氢气、天然气中的甲烷等。燃烧后生成的水是气体燃料燃烧产物中水分的主要来源。

　　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。

　　冷凝锅炉有着如此高的热效率，对节能减排有好处，所以，冷凝锅炉必然是将来的发展趋势。
 

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