天然气的主要组分是甲烷(CH4),1Nm3天然气燃烧后会放出9450kcal的热量,其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量(潜热)为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热,供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/Nm3为基础计算。这样,天然气的实际总发热量9450kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示就为:111%,其中显热部分占100%,潜热部分占11%。燃烧后排出的烟气中含有大量的水蒸气,水蒸气的气化潜热目前基本上都没有利用而直接排放到环境。
另外,天然气烟气中的水蒸气排入大气后冷凝,造成冒白烟现象,形成景观污染,并促使PM2.5排放指数增加。因此,深度回收利用包括水蒸气气化潜热在内的烟气余热对节省能源和减少污染物排放量都有重要意义。
技术原理
为解决常规烟气余热回收技术冷源温度高,无法对烟气深度降温,且换热器腐蚀问题严重等问题,我公司与航天六院进行深度合作,开发了基于喷淋式换热的烟气余热回收与减排一体化技术,该技术利用吸收式热泵产生低温冷源,配合直接接触式喷淋换热器,解决了上述冷源温度高、换热器腐蚀严重等问题。
技术流程图
原系统热网回水首先进入吸收式热泵加热,随后进入原系统锅炉或热网加热器继续加热。烟气与低温余热水在直接接触式喷淋换热器内直接接触换热,升温后的余热水进入吸收式热泵,吸收式热泵利用高温热源(天然气、高温热水、蒸汽)驱动产生制冷效应,将余热水温度降低,吸收式热泵将高温热源及余热水的热量供给热网回水,降温后的余热水随后进入喷淋换热器内继续与烟气换热,完成整个循环。
利用基于喷淋换热的烟气余热回收与减排一体化技术可将排烟温度降至20℃,提高原系统能源利用率7%-10%;同时,利用直接接触式喷淋换热器的喷淋作用,可实现对烟气的二次减排,烟气降温的过程中伴随着烟气中水分的大量冷凝,最终基本消除“冒白烟”现象。
海德酒店烟气余热回收现场
技术关键设备
烟气余热回收专用吸收式热泵
直接接触式喷淋换热器
技术优势
综合效益