编辑: 麒麟兔爷 | 2019-07-27 |
高热值: 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,而其中的水蒸气以 冷凝水状态排出时所放出的热量. 低热值: 燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,而其烟气中的水蒸气 仍为蒸气状态排出时所放出的热量. 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 燃气特性 Gas Denomination Composition Low Heating Value (15°C C
1013 mbar) Relative density G20 (Europe) Methane CH4 100%
8130 kcal/m3 34.02 MJ/m3 9.45 KW/h 0.555 G25 (F-D-NL- B) Natural Mixture 86% CH4(gas metano)+14%N2 (azoto)
6990 kcal/m3 29.25 MJ/m3 8.13 KW/h 0.612 G 25.1 (HU) Natural Mixture 86% CH4(gas metano)+14%N2 (azoto)
7000 kcal/m3 29.
30 MJ/m3 8.14 KW/h 0.691 G30 (IT-SP) Butane C4H10 100%
27745 kcal/m3 116.09 MJ/m3 32.27 KW/h 2.075 G31 (IT-SP) Propane C3H8 100%
21032 kcal/m3
88 MJ/m3 24.46 KW/h 1.550 Aria/Propano (IT) Air/Propane Mixture 50% aria+50% propano C3H8
10516 kcal/m3 44.00 MJ/m3 12.23KW/h 1.275 GZ
35 (PL) Natural Mixture 72% CH4(gas metano)+28%N2(azoto)
6170 kcal/m3 25.82 MJ/m3 7.17 KW/h 0.669 G
110 (China) City Gas Mixture 26% CH4(gas metano)+50%H2 (Idrogeno)+ 24%N2(azoto)
3334 kcal/m3 13.95 MJ/m3 3.87 KW/h 0.411 注解 :
1 MJ =
239 kcal
1 MJ = 0.278 kW/h 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 天然气的燃烧 理论培训 天然气是一种烷类气体的混合物,其他的成分还包括:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷等 . 各组分所占的比例根据不同的储藏,生产,会有所不同.甲烷( CH4 )是天然气中最重 要的成分,含量甚至可以达到 99%. 对于天然气的燃烧,如果只考虑甲烷的话,反应式如下: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + HEAT 通常我们使用空气来提供燃烧所需的氧气.空气是一种混合物,它的主要组分是氮气和氧 气(O2) ,氮气是一种惰性气体,并不参与燃烧. CH4 + 2O2 + 7,52 N2 CO2 + 2H2O + 7,52 N2 + HEAT 理论上1vol 的甲烷完全燃烧需要2vols 的氧气+7,52vol 氮气,即9.5 vols的空气. Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 燃烧之后 燃烧 燃烧之前 天然气的燃烧 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 和空气的理论燃烧 燃烧之后
1 m3 (甲烷)
10 m3 (空气)
8 m3 (氮)
1 m3 (二氧化碳)
2 m3 (水蒸气) 燃烧之前 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 燃烧产物 N2 : 惰性气体,不参与反应,被加热后从烟道排走 H2O : 气态或液态,取决于燃烧产物的温度 CO2 : 最大的允许值为5000 ppm. 当浓度超过150.000 ppms时,就会导致头晕 CO : 不完全燃烧的产物,无色,剧毒,允许的浓度 为50 ppm. NOx : 指NO和NO2,燃烧的重要技术指标,一般含 量介于50-100 ppm. 理论培训 ?氮气 ?水蒸气 ?二氧化碳 ?一氧化碳 ?氮化物 ?排放产物 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 原子量: H =
1 C =
12 O =
16 反应 : CH4 + 2O2 = CO2 + 2(H2O) 重量:
16 64
44 36 燃烧的结果是,16Kg的天然气的燃烧产物包括36Kg的水和44Kg的二氧化碳. 如果按体积来描述的话: 天然气的相对密度(对于空气)是0,554, 空气的绝对密 度是1,3kg/m3.所以天气的绝对密度是0,7kg/m3. 所以,0,7kg的天然气完全燃烧后可获得1,62kg的水 天然气燃烧中的水蒸气 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 烟气冷凝所释放出的能量 考虑如果将烟气温度从140 °C 冷却至80°C 我们所能获得的能量. a) 1liter的水温度降低1 °C时可放出1Kcal的热量.那就意味着每升水当温度从140 °C 冷却至80°C时,可放出60Kcal的热量.在这个过程,我们还需要计算当水由 气态转化为液态时所释放出的潜热,见b) . b) 在水的相态变化过程中,1liter的水可释放出540 Kcal的热量. 对于每m3天然气来说,同时降低烟气温度并使水蒸气冷凝的情况下,我们可以得到的能 量是: a) 1,62(litres of H2O) x 60(Kcal) =
97 Kcal b) 1,62(litres of H2O) x
540 (Kcal) =
875 Kcal 总计
972 Kcal 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 通常锅炉的效率是按照低热值来计算的,它与高热值是有很大的不同的.实际上它并没有考 虑冷凝所产生的潜热.因此,当一个现代传统锅炉标定的效率是90%时,我们只好认为这个 效率对应的是低热值. ? 同理,冷凝锅炉,也是按照低热值来计算它的效率,初始效率97~98%加上冷凝释放潜热 产生的大约10%的比例(在极端降低排烟温度的情况下),例如:将排烟温度降低至20 °K ,对应的效率将增加1%,所以冷凝锅炉的热效率大于100%成为可能. ? 如果我们按照高热值计算锅炉效率的话,对于目前真实的能源,冷凝水锅炉的效率一般为 93~96%,传统现代锅炉的效率一般为80~81%. ? 冷凝水锅炉的效率取决于锅炉的回水温度,只有当回水温度低于烟气的露点温度时,才可 能使冷凝大量产生. 为什么冷凝水锅炉的效率能超过100%? 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 冷凝过程 冷凝过程的产量大小取决于采暖热水的温度:温度越低,冷凝水量越大. 例如:在供水温度为80°C,冷凝水的产量就非常小,当锅炉供水温度降低到40°C时(在额 定输出功率),平均每台锅炉的冷凝产量为2.4l/hour. 冷凝产物为酸性,PH值在3~5之间,介于醋的酸度和干净的雨水的酸度. 或许当地的法规可以指导 处理或限制冷凝水直接排 入公共排水系统.在通常 的处理方法中, 用生活 废水稀释冷凝水可增加混 合水的PH值,约为6.5, 接近于普通水. 理论培训 pH
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12 pH
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12 neutral pH acid pH alkaline pH Battery acid Citric acid Vinegar Rain water Clean rain water Distilled water Waterworks Sea water Ammonia Condensate from gas condensing boilers Domestic waste water Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 为什么要选择冷凝水锅炉 ? 效率高:冷凝水锅炉的效率要远远 高于传统锅炉.冷凝水采用特殊的 换热器可使烟气中的水蒸气冷凝, 以吸收冷凝过程中释放出的潜热. ? 效率稳定:变频风机确保冷凝锅炉 在不同的输出功率下效率始终恒定. ? 热损失小:因为排烟温度低,所以 通过排烟,锅炉本体散发的热量要 远远小于传统锅炉.冷凝锅炉(45- 50°C),传统锅炉(120-140°C). 理论培训 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 为什么要选择冷凝水锅炉? 与传统锅炉相比,冷凝水锅炉在各种采暖系统中都要比 传统锅炉更节省燃气消耗: ? 可达 15% ,传统散热器系统 (高温) ? 可达 20% ,混合系统 (高温和低温) ? 可达 35% ,低温采暖系统 (低温). 理论培训 … … 更环保 更环保 冷凝水锅炉显著地降低了排放污染,因为 其全预混燃烧器的使用 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only 冷凝式壁挂炉 Range of models Range of models PRIME HT
280 28 kW 组合式锅炉 PRIME HT
330 33 kW 组合式锅炉 Range of models Range of models LUNA HT 1.450
45 kW 单采暖锅炉 LUNA HT 1.550
55 kW 单采暖锅炉 LUNA HT 1.650
65 kW 单采暖锅炉 Documento riservato C A solo uso interno / Confidential document C Internal use only Range of models Range of models LUNA HTE DUO 3.33
33 kW 带储热水箱锅炉 冷凝式壁挂炉 冷凝式壁挂炉 LUNA
3 COMFORT HT LUNA
3 COMFORT HT 系列冷凝水锅炉 系列冷凝水锅炉 ? LUNA3 Comfort HT 1.280 C
28 kW 单采暖型 ? LUNA3 Comfort HT
240 C 20/24 kW 两用型 ? LUNA3 Comfort HT
280 C 24/28 kW 两用型 ? LUNA3 Comfort HT
330 C 28/33 kW 两用型