烟气回收技术

              烟气的热能回收
烟气由天然气燃烧而来,天然气的主要成分为烃类物质,纯天然气的成分理论上认为98%的甲烷,1%的其他烃类,还有1%的氮气。在实际使用中,由于天然气的产地不同,其成分略有差异,在工程计算中,可根据纯天然气成分计算,会简化计算过程及数据处理难度,计算结果对工程参数影响很小,此处将在下文阐述。
燃气锅炉的排烟温度一般在200~300远程教学系统之间,所携带的热量大约为天然气低位发热量的10%-15%。如果回收这部分热量,锅炉效率理论上将提高10%-15%,从理论上讲,锅炉效率可达110%。(由于锅炉效率大多以燃料的低位发热量来计算的,所谓低位发热量,即燃料燃烧时会产生大量的水蒸气,去除水蒸气所携带的这部分热量即为低位发热量)
烟气回收的目的就是要回收这10%-15%的热量,在热量回收的效果上可分为两种情况:(露点:天然气燃烧后烟气中会含有大量的水蒸气,这部分蒸气以过热蒸气的状态存在于烟气中,当烟气温度降低到一定温度时,这部分蒸气会冷凝,这个温度点,称之为露点)
1、 高于露点回收:将烟气温度降低到一定的温度,但还未到达烟气中蒸气的冷凝点,仅仅回收烟气及过热蒸汽因温度降低的显热,此种回收方式,称之为高于露点回收。
2、 低于露点回收(或称之为冷凝式烟气回收):即将烟气的温度降低到冷凝点以下,可回收显热及蒸汽中的潜热部分,回收效果巨大。
对于以上两种回收效果,很明显,低于露点回收其效果潜力非常巨大,可从以下图表表明:在露点处,锅炉的效率会迅速提升。
杭州瓦特节能工程有限公司发现在现实使用中存在以下问题:
1、 天然气的品质,如果天然气品质不是很好,如含有一些硫元素,燃烧后会产生二氧化硫,二氧化硫溶解在冷凝后的水中,形成酸性物质,对换热设备及碳钢烟囱等锅炉烟道设备产生腐蚀。
2、 如果天然气品质较好,可考虑低于露点回收,但需要较低的冷介质带走烟气的热量,如:当露点为60摄氏度时,如要将烟气冷却到40摄氏度时,可迅速提高锅炉的效率,但是,我们需要低于40摄氏度的连续冷源。
      采用何种效果回收烟气热量,需要根据实际情况确定。
烟气成分:
蒸压砂加气混凝土板上表为天然气成分详细的计算表格,可根据具体地点的天然气成分计算出每份物质的含量,计算工作量巨大繁琐。仔细查看公式,可发现以上计算公式是根据天燃气每种元素的含量来确定每种燃烧产物的成分的。如:RO2(二氧化物含量),如果假设天然气的成分中未含H2S,并且未含有其他烃类物质,即全部成分为CH4,则计算就变得相当简单,经过比较,误差很小。所以,实际计算中,可将天然气理解为100%的CH4燃烧,侧只生成CO2和H2O。则可通过下列方式计算烟气中的CO2和H2O的量:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
即:1体积CH4燃烧,需要2体积O2的氧气,生成1体积的CO2和2体积的H2O.
   
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锅炉燃烧鼓入的是空气,而非氧气,所以2体积 O2的氧气,大约需要10体积的空气。
所以1体积天然气燃烧后的烟气成分为:
CO2        1 体积(由燃烧生成,空气中带入的CO2可忽略不计)
电动刻字笔H2O        2 体积(由燃烧生成,空气中带入的H2O可忽略不计)
N2        8  体积(由空气带入)
即1体积的天然气燃烧后生成11体积的烟气。由于锅炉在运行时,考虑到将燃料完全燃烧,会鼓入较大的空气,称为过量空气系数,如果考虑 1.3的过量空气系数,侧烟气将近14体积。此值非常由于,可根据每小时的燃气量来估算烟气量,是换热器选型的重要数据。
露点计算:
上面有提到露点对于系统安全及回收效果的巨大影响,有必要阐述露点的计算。
从烟气的成分中,我们可以得知烟气中蒸汽的含量,计算露点可进行简单的假设,其计算结果对工程参数影响不大。
假设:高于露点时,随着温度的变化,烟气中各个成分的体积百分比不发生变化。
根据烟气特性中,水蒸气的成分百分比大约为:2 / 14 = 14%
假设:烟囱内的压力为大气压
sky angel vol.92则蒸汽的分压力为:1 x 14% = 0.14bar(绝对压力)
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本文发布于:2024-09-21 22:45:32,感谢您对本站的认可!

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