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煙氣冷凝鍋爐熱效率計算方法研究

文檔作者：王玉石1 唐滿紅1 李鵬1 葛蘇鞍1 文檔來源：中國石油新疆油田分公司實驗檢測研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年04月13日
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試驗研究王玉石等：煙氣冷凝鍋爐熱效率計算方法研究
油氣田地面工程http://www.yqtdmgc.com
煙氣冷凝鍋爐熱效率計算方法研究
王玉石1 唐滿紅1 李鵬1 葛蘇鞍1
摘要：煙氣冷凝換熱器可以有效回收煙氣中水蒸氣的潛熱，提高鍋爐熱效率。國標(biāo)上采用天然
氣低位發(fā)熱量作為輸入熱量，反平衡熱效率計算中未考慮冷凝回收熱量，導(dǎo)致正、反平衡熱效
率差值大于2%，鍋爐熱效率計算方法已經(jīng)不適用于煙氣冷凝鍋爐。因此，建立了燃氣鍋爐系統(tǒng)
能量模型，提出計算煙氣冷凝鍋爐熱效率的修正公式和適用條件。從計算結(jié)果上看，修正后反
平衡熱效率比修正前提高0.8%～2.8%，更接近正平衡熱效率。修正方法可以更客觀地評價冷凝
鍋爐的技術(shù)及節(jié)能優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞：燃氣鍋爐；煙氣冷凝；熱效率；壓力；溫度
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.3.005
Study on Calculation Method of Thermal Efficiency in the Flue-gas Condensation Boiler
Wang Yushi，Tang Manhong，Li Peng，Ge Su'an
Abstract：Flue-gas condensation heat exchanger can effectively recover the latent heat from the steam
in flu- gas and improve thermal efficiency of the boiler． The lower heating value of natural gas is used
as heat input in the national standard．The condensation recovery heat is not considered in anti-balance
thermal efficiency calculation，so the different valve between positive balance and anti-balance efficiency
is more than 2%，and the calculation method of boiler thermal efficiency is not suitable for the fluegas
condensation boiler．Therefore，system energy model of the gas boiler is established，and the correction
formula and applicable conditions of thermal efficiency for the flue- gas condensation boiler are
proposed． The calculation results show that after correction， anti- balance heat efficiency increases by
0.8% ～2.8% ， which is closer to positive balance heat efficiency． The technology and energy saving
advantages of the condensation boiler can be more objectively evaluated by the correction method．
Key words：gas boiler；flue-gas condensation；thermal efficiency；pressure；temperature
燃氣鍋爐燃燒天然氣產(chǎn)生的煙氣中含有大量水
蒸氣，水蒸氣約占煙氣體積的19%左右，釋放的汽
化潛熱大約可占天然氣低位發(fā)熱量的11%[1]。燃氣
鍋爐排煙溫度較高，一般在90~150 ℃之間，煙氣
通常直接排入到大氣中，煙氣攜帶的水蒸氣潛熱無
法被利用，造成燃氣鍋爐排煙熱損失較大。因此，
在燃氣鍋爐對流段上安裝煙氣冷凝換熱器（以下簡
稱煙氣冷凝燃氣鍋爐），目的是降低排煙溫度，既
可回收煙氣顯熱，又可回收煙氣中水蒸氣冷凝釋放
的潛熱，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。
計算燃氣鍋爐熱效率方法有兩種，即正平衡法
和反平衡法，對于大容量鍋爐機組一般采用反平衡
法。國內(nèi)外計算熱效率方法的差別在于輸入熱量
（即燃料高位、低位發(fā)熱量） 不同。我國《工業(yè)鍋
爐熱工性能試驗規(guī)程（GB/T 10180—2003） 》[2]將
低位發(fā)熱量作為燃料輸入熱量基準(zhǔn)，認為燃氣鍋爐
排煙溫度高，煙氣中的水蒸氣壓力很低，通常不會
凝結(jié)，計算排煙焓值時采用氣態(tài)水蒸氣的比熱，這
部分熱量不能被利用（即水蒸氣釋放汽化潛熱未計
入燃料發(fā)熱量之內(nèi)）。煙氣冷凝燃氣鍋爐排煙溫度
可降至40～60 ℃之間，水蒸氣部分或全部冷凝釋
放潛熱，燃料輸入熱量實際值已經(jīng)大于其低位發(fā)熱
量， 故GB/T 10180 不適用于安裝了煙氣冷凝換熱
器的燃氣鍋爐。
一些學(xué)者對煙氣冷凝鍋爐熱效率進行了研究[3- 5]，
均采用低位發(fā)熱量作為輸入熱量。因此，本文提出
一種煙氣冷凝燃氣鍋爐的熱效率計算方法，目的是
提高煙氣冷凝燃氣鍋爐熱效率的監(jiān)測水平，從而為
燃氣鍋爐技術(shù)改造和日常管理提供參考依據(jù)。
1中國石油新疆油田分公司實驗檢測研究院
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