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烟气冷凝锅炉热效率计算方法研究

文档作者：王玉石1 唐满红1 李鹏1 葛苏鞍1 文档来源：中国石油新疆油田分公司实验检测研究院		点击数：	更新时间： 2023年04月13日
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试验研究王玉石等：烟气冷凝锅炉热效率计算方法研究
油气田地面工程http://www.yqtdmgc.com
烟气冷凝锅炉热效率计算方法研究
王玉石1 唐满红1 李鹏1 葛苏鞍1
摘要：烟气冷凝换热器可以有效回收烟气中水蒸气的潜热，提高锅炉热效率。国标上采用天然
气低位发热量作为输入热量，反平衡热效率计算中未考虑冷凝回收热量，导致正、反平衡热效
率差值大于2%，锅炉热效率计算方法已经不适用于烟气冷凝锅炉。因此，建立了燃气锅炉系统
能量模型，提出计算烟气冷凝锅炉热效率的修正公式和适用条件。从计算结果上看，修正后反
平衡热效率比修正前提高0.8%～2.8%，更接近正平衡热效率。修正方法可以更客观地评价冷凝
锅炉的技术及节能优势。
关键词：燃气锅炉；烟气冷凝；热效率；压力；温度
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.3.005
Study on Calculation Method of Thermal Efficiency in the Flue-gas Condensation Boiler
Wang Yushi，Tang Manhong，Li Peng，Ge Su'an
Abstract：Flue-gas condensation heat exchanger can effectively recover the latent heat from the steam
in flu- gas and improve thermal efficiency of the boiler． The lower heating value of natural gas is used
as heat input in the national standard．The condensation recovery heat is not considered in anti-balance
thermal efficiency calculation，so the different valve between positive balance and anti-balance efficiency
is more than 2%，and the calculation method of boiler thermal efficiency is not suitable for the fluegas
condensation boiler．Therefore，system energy model of the gas boiler is established，and the correction
formula and applicable conditions of thermal efficiency for the flue- gas condensation boiler are
proposed． The calculation results show that after correction， anti- balance heat efficiency increases by
0.8% ～2.8% ， which is closer to positive balance heat efficiency． The technology and energy saving
advantages of the condensation boiler can be more objectively evaluated by the correction method．
Key words：gas boiler；flue-gas condensation；thermal efficiency；pressure；temperature
燃气锅炉燃烧天然气产生的烟气中含有大量水
蒸气，水蒸气约占烟气体积的19%左右，释放的汽
化潜热大约可占天然气低位发热量的11%[1]。燃气
锅炉排烟温度较高，一般在90~150 ℃之间，烟气
通常直接排入到大气中，烟气携带的水蒸气潜热无
法被利用，造成燃气锅炉排烟热损失较大。因此，
在燃气锅炉对流段上安装烟气冷凝换热器（以下简
称烟气冷凝燃气锅炉），目的是降低排烟温度，既
可回收烟气显热，又可回收烟气中水蒸气冷凝释放
的潜热，从而实现节能减排。
计算燃气锅炉热效率方法有两种，即正平衡法
和反平衡法，对于大容量锅炉机组一般采用反平衡
法。国内外计算热效率方法的差别在于输入热量
（即燃料高位、低位发热量） 不同。我国《工业锅
炉热工性能试验规程（GB/T 10180—2003） 》[2]将
低位发热量作为燃料输入热量基准，认为燃气锅炉
排烟温度高，烟气中的水蒸气压力很低，通常不会
凝结，计算排烟焓值时采用气态水蒸气的比热，这
部分热量不能被利用（即水蒸气释放汽化潜热未计
入燃料发热量之内）。烟气冷凝燃气锅炉排烟温度
可降至40～60 ℃之间，水蒸气部分或全部冷凝释
放潜热，燃料输入热量实际值已经大于其低位发热
量， 故GB/T 10180 不适用于安装了烟气冷凝换热
器的燃气锅炉。
一些学者对烟气冷凝锅炉热效率进行了研究[3- 5]，
均采用低位发热量作为输入热量。因此，本文提出
一种烟气冷凝燃气锅炉的热效率计算方法，目的是
提高烟气冷凝燃气锅炉热效率的监测水平，从而为
燃气锅炉技术改造和日常管理提供参考依据。
1中国石油新疆油田分公司实验检测研究院
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