冷凝锅炉

冷凝锅炉
（也称为冷凝热水器）简介
澳大利亚在采用冷凝锅炉方面落后于世界，因此在新的和改造的情况下，这项技术的机会很多，而且非常有益。本系列文章将探讨冷凝锅炉技术及其应用和优点。在欧洲，冷凝锅炉已被证明多年，为了遵守法规和排放限制，其使用已成为强制性要求。

这是Paul Bannister博士撰写的系列文章中的第一篇，Paul Bannister博士是澳大利亚能源和能源效率问题的思想领袖和公众演讲者。有关本系列的其他文章，请参阅本文末尾的链接。

什么是冷凝锅炉？
冷凝锅炉;也称为冷凝热水器，虽然在本文中称为锅炉，但却是一种比传统型电器效率高得多的锅炉。与传统锅炉相比，通过从烟气中提取更多的热量来实现额外的效率。为了理解这个过程是如何工作的，我们必须考虑一些基本的化学。

当气体燃烧时，它与氧气结合产生二氧化碳和水以及其他一些副产品。例如，甲烷气体（天然气）。

断续器4+ 2O2→一氧化碳2+ 2小时2O + ∆E
其中ΔE是燃烧中释放的能量。ΔE的大小取决于二氧化碳和水的最终状态。它们越冷，多余的能量就越多。对于水来说，这一点尤其重要，因为如果水是蒸汽的，那么它携带的能量比液体多得多。因此，如果在离开锅炉时，烟气是冷却的，水是液体，那么我们可以使用的能量ΔE将会更大。在冷凝锅炉中，水在锅炉内冷凝，因此可以提取更多的能量;在传统锅炉中，水以蒸汽的形式逸出，能量损失。

为了能够冷凝烟气中的水蒸气，冷凝锅炉应使用比传统锅炉更低的进水温度运行。这是因为冷凝过程发生在54°C左右。 您仍然可以在传统的60°C回水温度下运行冷凝锅炉，但效率优势不如在冷凝模式下运行。

传统锅炉的最低进水温度通常约为60°C，出口温度为80°C，并且在任何情况下都没有热交换元件来实现额外的热回收。事实上，如果冷凝确实发生在传统锅炉中，这是一件坏事 - 因为冷凝水确实含有酸性副产品，这些副产品会腐蚀锅炉内部并最终导致其失效。冷凝锅炉具有额外的热交换元件，并且由正确的材料制成，以承受腐蚀性冷凝水。

冷凝锅炉的效率如何？
锅炉的效率是通过能量输出与能量输入的比率来衡量的。更复杂的是，测量气体的能量含量有两种惯例：

●总热值：这是假设烟道中的水是液体的燃烧中释放的能量
●净热值：这是假设烟道中的水是蒸汽的燃烧中释放的能量。

考虑冷凝器具时使用的正确数字始终是总热值，即较大的值。然而，一些针对传统锅炉的宣传文献会使用净热值，因为这会使它们的常规锅炉看起来更有效率。

使用总热值，传统锅炉在满负荷时的效率通常在80-83%左右。相比之下，使用相同基础的冷凝锅炉在满负荷时的效率约为95%。如果冷凝锅炉不在冷凝模式下运行，由于其出色的热交换和燃烧器控制，其效率仍将比传统锅炉高出4-5%。

使用净热值，这些数字都增加了约10%，因此冷凝锅炉的表观效率为103% - 因为它从净热值识别的烟气中提取更多热量。

因此，冷凝锅炉的直接好处是效率至少提高了10-15%。但它实际上比这要好得多，正如我们将在后面的文章中探讨的那样。