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(tǒng)燃?xì)忮仩t可利用的熱能就是8500kcal的顯熱,供熱行業(yè)中常規(guī)計算天然氣熱值一般以8500kcal/Nm3為基礎(chǔ)計算。這樣,天然氣的實際總發(fā)熱量9450kcal與天然氣的顯熱8500kcal比例關(guān)系以百分?jǐn)?shù)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(huán)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(xiàn)象,形成景觀污染,并促使PM2.5排放指數(shù)增加。因此,深度回收利用包括水蒸氣氣化潛熱在內(nèi)的煙氣余熱對節(jié)省能源和減少污染物排放量都有重要意義。
技術(shù)原理
為解決常規(guī)煙氣余熱回收技術(shù)冷源溫度高,無法對煙氣深度降溫,且換熱器腐蝕問題嚴(yán)重等問題,我公司與航天六院進行深度合作,開發(fā)了基于噴淋式換熱的煙氣余熱回收與減排一體化技術(shù),該技術(shù)利用吸收式熱泵產(chǎn)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(yán)重等問題。
技術(shù)流程圖
原系統(tǒng)熱網(wǎng)回水首先進入吸收式熱泵加熱,隨后進入原系統(tǒng)鍋爐或熱網(wǎng)加熱器繼續(xù)加熱。煙氣與低溫余熱水在直接接觸式噴淋換熱器內(nèi)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?zé)嵩矗ㄌ烊粴?、高溫?zé)崴?、蒸汽)?qū)動產(chǎn)生制冷效應(yīng),將余熱水溫度降低,吸收式熱泵將高溫?zé)嵩醇坝酂崴臒崃抗┙o熱網(wǎng)回水,降溫后的余熱水隨后進入噴淋換熱器內(nèi)繼續(xù)與煙氣換熱,完成整個循環(huán)。
利用基于噴淋換熱的煙氣余熱回收與減排一體化技術(shù)可將排煙溫度降至20℃,提高原系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)象。
海德酒店煙氣余熱回收現(xiàn)場
技術(shù)關(guān)鍵設(shè)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(shù)優(yōu)勢
綜合效益