天然氣的主要組分是甲烷(CH4),1Nm3天然氣燃燒后會放出9450kcal的熱量,其中顯熱為8500kcal,水蒸氣含有的熱量(潛熱)為950kcal。對于傳統燃氣鍋爐可利用的熱能就是8500kcal的顯熱,供熱行業中常規計算天然氣熱值一般以8500kcal/Nm3為基礎計算。這樣,天然氣的實際總發熱量9450kcal與天然氣的顯熱8500kcal比例關系以百分數表示就為:111%,其中顯熱部分占100%,潛熱部分占11%。燃燒后排出的煙氣中含有大量的水蒸氣,水蒸氣的氣化潛熱目前基本上都沒有利用而直接排放到環境。
另外,天然氣煙氣中的水蒸氣排入大氣后冷凝,造成冒白煙現象,形成景觀污染,并促使PM2.5排放指數增加。因此,深度回收利用包括水蒸氣氣化潛熱在內的煙氣余熱對節省能源和減少污染物排放量都有重要意義。
技術原理
為解決常規煙氣余熱回收技術冷源溫度高,無法對煙氣深度降溫,且換熱器腐蝕問題嚴重等問題,我公司與航天六院進行深度合作,開發了基于噴淋式換熱的煙氣余熱回收與減排一體化技術,該技術利用吸收式熱泵產生低溫冷源,配合直接接觸式噴淋換熱器,解決了上述冷源溫度高、換熱器腐蝕嚴重等問題。
技術流程圖
原系統熱網回水首先進入吸收式熱泵加熱,隨后進入原系統鍋爐或熱網加熱器繼續加熱。煙氣與低溫余熱水在直接接觸式噴淋換熱器內直接接觸換熱,升溫后的余熱水進入吸收式熱泵,吸收式熱泵利用高溫熱源(天然氣、高溫熱水、蒸汽)驅動產生制冷效應,將余熱水溫度降低,吸收式熱泵將高溫熱源及余熱水的熱量供給熱網回水,降溫后的余熱水隨后進入噴淋換熱器內繼續與煙氣換熱,完成整個循環。
利用基于噴淋換熱的煙氣余熱回收與減排一體化技術可將排煙溫度降至20℃,提高原系統能源利用率7%-10%;同時,利用直接接觸式噴淋換熱器的噴淋作用,可實現對煙氣的二次減排,煙氣降溫的過程中伴隨著煙氣中水分的大量冷凝,最終基本消除“冒白煙”現象。
海德酒店煙氣余熱回收現場
技術關鍵設備
煙氣余熱回收專用吸收式熱泵
直接接觸式噴淋換熱器
技術優勢
綜合效益