技术支持 Support
搜索 Search
你的位置:首页 > 技术支持

冷凝式燃气采暖热水炉的节能效果不宜盲目夸大

2021/4/2 10:58:42点击:

冷凝式燃气采暖热水炉的节能效果不宜盲目夸大从理论上分析,冷凝式燃气采暖热水炉(简称“冷凝炉”)的热效率可以达到106%。但事实上,冷凝炉要达到这种热效率离不开良好的使用条件。否则,冷凝率的高效率将无从谈起。根据热力学第二定律分析,要想让被加热的物体达到与热源相同的温度,理论上需要无限长的时间。按照使用水流式热值仪的经验分析,当本生灯(用煤气作为燃料的一种加热器具)的热负荷大于1.163千瓦时,排烟温度会比进水温度高出0.2摄氏度。而燃气采暖热水炉的热负荷都在18千瓦以上,所以,排烟温度至少比进入炉子的回水温度高出1摄氏度。即:冷凝炉在与地暖系统配套时,排烟温度要大于31摄氏度,在与散热器采暖系统配套时,排烟温度要大于46摄氏度。在标准状态下,1立方米天然气(假设为纯甲烷,下同)完全燃烧,需要2立方米氧气,会产生1立方米二氧化碳和2立方米水蒸气。由于干空气中的氧气含量为20.9%,因此,可以算出,在标准状态下,1立方米天然气完全燃烧的过程需要9.56立方米的干空气。燃气在全预混燃烧时,按照最小的空气系数α=1.05计算,每立方米天然气在完全燃烧期间实际需要的干空气量为:Va=1.05×9.56=10.04立方米。烟气在冷凝之前的总含水量等于空气中的含水量加上燃烧产物的含水量之和。以北京为例,该地区冬季气候比较干燥,平均气温大概在零下2摄氏度左右。由此可以计算,上述10.04立方米的空气中仅含有0.0225立方米水蒸气。加上燃气燃烧后产生2立方米的水蒸气,烟气在冷凝之前的总含水量为2.0225立方米。根据相应的公式可以计算得出,包含湿空气的烟气量为11.06立方米。这样的话,水蒸气占全部烟气的体积比例为18.291%,水蒸气的分压为18.53千帕。当空气温度达到58摄氏度时,空气的饱和蒸汽压为18.159千帕。当空气温度达到59摄氏度时,空气饱和蒸汽压为19.028千帕。烟气中因含有大量的三原子气体(如二氧化碳),故其露点温度稍高于空气的露点温度。试验证明,含水量为18.667%的烟气的露点温度为59摄氏度。也就是说,烟气被冷却到59摄氏度时就开始有冷凝水产生,直至冷却至31摄氏度被排放出去之前,都一直在生成冷凝水。实际燃烧1立方米的天然气所产生的烟气,其冷凝后产生的水蒸气体积为1.531立方米,质量约1.275千克。这些冷凝水在由气态冷凝成液态的过程中,释放出的热量约3051.01千焦。这就是被冷凝炉回收利用的冷凝潜热。