过量空气系数对燃气锅炉余热回收效率的影响分析

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1、第31卷，总第178期《节能技术》Vol.31，Sum.No.1782013年3月，第2期ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYMarch.2013，No.2过量空气系数对燃气锅炉余热回收效率的影响分析王政伟，韩三飞，张争光(常州大学石油工程学院，江苏常州213016)摘要:分析了天然气锅炉的烟气成分、换热机理。用热力学理论和燃烧理论对天然气烟气的饱和含湿量、露点温度、水蒸气的冷凝率和天然气的热利用率进行了理论分析和计算，并给出了关系图。结合算例，对燃气锅炉在不同排烟温度和过量空气系数下的烟气余热回收节能潜力进行了理论

2、计算，可供实际工程参考。关键词:燃气锅炉;显热;潜热;冷凝率;热效率;过量空气系数+中图分类号:TK229．8，TK115文献标识码:A文章编号:1002－6339(2013)02－0123－04ImpactAnalysisoftheExcessAirRatioonGas－firedBoilerWasteHeatRecoveryEfficiencyWANGZheng－wei，HANSan－fei，ZHANGZheng－guang(PetroleumEngineeringCollegeofChangzhouUniversity，Chang

3、zhou213016，China)Abstract:Thecompositionofthefluegasofthenaturegasfiredboilersandtheheattransfermechanismwereanalyzed．Accordingtothecombustiontheoryandthermodynamicstheory，analysiswasmadeonthehumidity，dew－point，vaporcondensationratio，andthetotalheat－usingratioofnaturalga

4、s．Thecal-culatingmethodsandequationsfortheseparameterswerederivedandthecorrespondingcalculatingre-sultsweregiveninpatternsoffigures．Energysavingpotentialofwasteheatrecoveryforgas－firedboilerindifferentfluegastemperatureandexcessaircoefficientwerecalculatedwithcalculation

5、example，whichcanbeusedasthebaseforactualengineeringdesign．Keywords:gas－firedboiler;sensibleheat;latentheat;condensationratio;thermalefficiency;excessaircoefficient据国土资源部2012年2月23日发布的报告比较，燃气锅炉具有高效、环境污染小等特点，将是称，2011年中国天然气产量继续增加，首次突破锅炉能源利用的发展趋势，如何高效利用天然气将83831000×10m，为1011．

6、15×10m，同比增长成为能源领域关注的热点。7.3%。随着社会经济的发展和环保要求的提高，在各种化石燃料中，天然气中氢的含量最高，其质世界能源优质化进程中，天然气在能源结构中占有量百分数约为20%～25%，因此，天然气锅炉的烟［1－3］越来越重要的位置。与燃煤锅炉和燃油锅炉相气中含有大量水蒸气，一般为15%～19%，排烟热损失是燃气锅炉的主要热损失，它决定于排烟温度，［4－5］收稿日期2012－09－11修订稿日期2012－11－15排烟量和烟气成分等。燃气热水锅炉一般排烟作者简介:王政伟(1961～)，男，教授，主要从事热能利用和节

7、温度为140～220℃，此温度下烟气中水蒸气不能凝能技术研究。结释放潜热，如果排烟温度降到水蒸气露点温度以·123·下，则可充分回收烟气中的显热和潜热，经济效益显1．2烟气露点的分析计算著。对一定的燃料，过量空气系数影响着排烟量和在水蒸气分压力不变的情况下，使空气冷却至烟气的露点温度，进而影响着余热回收的效率。近饱和湿蒸汽状态时，将析出水滴，这时的温度称为露年来，冷凝余热回收技术是研究锅炉节能技术的重点温度。烟气中水蒸气的体积分数是影响露点温度［6－8］点之一的主要因素，烟气中的水蒸气有两个方面的来源，一是燃料中的H元素参与反应后生成的

8、水蒸气，另一1过量空气系数对烟气露点的影响个是空气中自身带有的水蒸气，而空气中的水蒸气1．1燃料燃烧分析含量随地区不同和天气变化各不相同，实际计算时［10］文章以陕北天然气为例，通过分析其可燃成分需要实地测