摘要：随着我国社会经济的快速发展，我国的工业化程度逐渐的提高，但是在这个过程当中，我国的能源消耗也是非常大的。我国的能源消耗缺口是非常严重的，而且过多的是依赖于能源进口。这就导致我国的能源使用安全存在很大的隐患。本文就燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能进行探讨，力求可以为我国能源问题的解决提出一些有效的措施。
关键词：燃气锅炉；烟气冷凝；余热；利用；节能
美丽中国的建设目标也是我国中国梦的一部分，而且当前的环境保护问题也是我国社会发展过程当中一个重要的内容。所以对于工业能源消耗进行进一步的研究，提高能源的利用率对于我国的社会发展是非常重要的。在燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能方面，如果可以真正地提高这方面的能源利用率，那么我国的能源缺口问题会得到一定程度的解决。
1燃气锅炉烟气冷凝余热利用的原理
我国在燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能的原理方面的研究已经是比较成熟的了，在提高燃气利用率的过程当中，我国采用的主要是两种方法，第一个是降低排烟热损失，第二个是提高系统的燃烧效率。燃气是一种可燃性的气体，所以在燃气燃烧的过程当中是容易获得比较高的燃烧效率的，随着我国相关科学理论的发展以及科学家对控制理论和燃烧理论的认识的提升，我国相关的技术人员已经可以掌握燃气系统燃烧反应充分，促使燃烧效率提高的技术，在这个过程当中，主要关注的是如何进一步降低排烟热损失。
但是在这方面我国的相关技术会受到供热技术的限制。我国目前的热能动力设备的设计温度都是比较高的，这就使得燃料在燃烧之后产生的水都是以水蒸气的形式存在的，而且这些水分都会随着烟气的排放而直接的消耗掉，所以在水中内所蕴含的汽化潜热是没有被加以利用的，所以这一部分的能源是直接损失的。但是，如果说可以直接将烟气的排放温度调整到合适的温度之下，那么水蒸气就会产生冷凝作用，在释放能量的过程当中就可以加以回收利用，这样的话就会提高这一能源的节约和使用效率了
2燃气锅炉烟气冷凝余热回收装置
2.1直接接触式换热器
直接接触式换热器的工作原理并不复杂，在直接接触式换热器进行作业的过程当中实际上就是由冷却媒介和热媒介直接接触，然后产生能源的传递。在冷凝式换热器当中采用水作为冷却的媒介，然后烟气和水进行直接的接触换热，在这个过程当中，烟气接触到水之后就会发生冷凝作用，然后完成传热和传质工作。由于这种方法的工作原理比较简单，所以设备的结构设计也比较简单，金属的消耗量比较少，然后也不存在一些污垢热阻。由于设备的总体热阻较小，所以换热系统比较高，这就意味着能量的节约和回收效率也比较高。而且该设备运行过程当中产生的烟尘和部分的可溶解物质也会直接地在水中溶解，也可以在一定程度上减少对于空气和环境的污染。
2.2间壁式换热器
间壁式换热器是在直接接触式换热器的基础上发展起来的，该设备的设计是需要在直接接触式换热器中的冷煤和热煤中间加管壁，那么热媒和冷媒是不会进行直接接触的。而且，间壁式换热器的种类很多，功能也会有这一定的差异性。其中热管式换热器是比较常见的间壁换热器的一种类型。在热管式换热器运行的过程当中热管的某一部分是会被加热的，然后热管中的液体会因为受热而产生沸腾汽化的现象，产生的水蒸气会被转移到冷凝段进行冷凝作业，最后放出汽化潜热，同时冷凝的液体会沿着吸收芯回流到受热段，再次被加热，再次产生汽化现象。这是一个周而复始的工作流程，为的是可以循环利用这一能源。
3燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能的方法
3.1烟气排放污染物的危害
3.1.1烟尘
烟尘是一种气溶胶态污染物。燃料在进行燃烧之后肯定会留下一定量的残留物，而且固体燃料如果在高温条件下进行燃烧的话，如果氧气不足，就会在燃烧产物当中形成一定的灰渣；同时如果液体燃料在燃烧的过程当中燃烧的温度不足，雾化的程度不充足，或者是空气含量不足等也会形成挥发物；气体燃料在氧化物氧气不充足的条件下进行燃烧也会产生挥发物。实际上这种挥发物是一种直径很小的烟尘，日常生活中常见的黑色烟雾，就是这种烟尘所形成的。根据直径大小的差异，烟尘是可以分为很多种类的。其中，飘尘和降尘是比较常见的烟尘类型。如果烟尘粒子的直径是大于十纳米的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么因为该粒子的直径较大，就很容易形成沉积物，然后下降，这种烟尘就是降尘。如果说烟尘粒子的直径是小于十纳米的，那么由于粒子较小，就可以在空气中悬浮，然后组成大气。这种烟尘被叫做飘尘。
3.1.2二氧化硫
二氧化硫是目前数量最大，对于环境污染最严重破坏性最强的一种气态污染物。在全球范围之内，二氧化硫对于环境的破坏都是非常显著的。而且在我国，二氧化硫的排放量是非常大的。虽然说近些年，二氧化硫的排放量是降低的，但是总体来说还是处于比较高的水平。我国的二氧化硫污染物主要是来自于煤炭等化石能源的燃烧。煤炭等化石能源中含有一定量的硫元素，在燃烧的过程当中就会产生危害人体健康，并且破坏自然的二氧化硫气体，这种气体本身是具有很强的刺激性气味的，对人体的危害是非常大的。而且当二氧化硫在空气中的浓度达到一定量的时候，就会和水水分子进行结合，最后就会导致酸雨的形成，这对于社会建筑的危害是非常严重的，而且对于一些比较珍贵的文物古迹的破坏也是非常显著的。
3.1.3氮氧化物
氮氧化物也是大气污染的重要污染源之一。氮氧化物污染也和二氧化硫污染一样，变成了全球重要的污染问题。同时在我国，氮氧化物的排放量也是居高不下的，我国对于该污染物的减排任务是非常重的，在工作的过程当中任务是十分艰苦的。氮氧化物在自然环境当中也是比较常见的。但是对于生态环境破坏最严重的两种是一氧化氮和二氧化氮。这两种氮氧化物主要是通过化石能源燃烧生成的。
3.1.4二氧化碳
碳和碳氢化合物在化石能源当中是非常常见的，在经过强烈的氧化还原反应之后，会释放出大量的二氧化碳。上世纪五十年代，我国大气层当中的二氧化碳的含量是比较低的，但是随着近些年来我国工业的迅猛发展，我国大气的二氧化碳含量逐年增高，并且速度非常的快。二氧化碳带来最主要的危害之一就是温室效应。温室效应会使得地球的温度变高，并且还会影响人类的日常生活，还会影响农作物的种植范围。同时还会使得南北极的冰川融化，然后导致海平面上升，一些海拔比较低的国家和地区就有可能面临被淹没的威胁。这都是非常严重的灾害，，对于人类的生存构成了威胁。
3.2烟气污染物净化原理
3.2.1二氧化硫气体的净化
二氧化硫气体是极溶于水的。所以，当烟气的温度降到露点温度的时候就会出现凝结水，接近换热壁的气体就会迅速地在冷凝水当中形成三氧化硫。然而距离置换壁比较远的气体，在水蒸气进行结露的过程当中，水蒸气分压力会减小，由于气压的变化就会导致比较远的气体向换热壁面方向流动，最后靠近换热壁，最后融在冷凝水当中。二氧化硫气体的融水性受到温度的影响是比较大的。当水的温度接近0℃的时候，水与二氧化硫的溶解比是比较高的，但是当温度提高的时候，溶解比就会下降。所以在进行二氧化硫气体净化的过程当中，一定要注重控制水的温度。
3.2.2氮氧化物气体的净化
氮氧化物的危害性气体类型是一氧化氮和二氧化氮。这些气体是导致酸雨和光化学烟雾等污染的重要污染源。锅炉的烟气当中主要含的是一氧化氮，这种气体是微溶于水的，容易形成亚硝酸溶液。二氧化氮在锅炉烟气当中的含量是比较少的，而且这种气体，是极易溶于水的，在融与水之后形成硝酸水溶液。
3.2.3碳氧化物气体的净化
在碳氧化物气体净化的过程当中，主要采取的措施还是将这些气体溶于水。而且一氧化碳是微溶于水的二氧化碳是易溶于水的，所以说在进行净化的过程当中，可以利用它们的溶水性进行净化。
4小结
总而言之，燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能探讨对于我国能源消耗方面的问题的解决是非常重要的，可以为解决我国的能源缺口问题做出贡献。相信在分析了相关的节约原理和精华技术之后，一定可以在相当大的程度上提高燃气锅炉烟气冷凝余热利用与节能，提高我国的能源利用率，进而促进我国社会经济的发展。
参考文献：
[1]张群力，张秋月，曹明凯，等.燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究[J].建筑科学，2016，（6）：133-141.
[2]吴佳蕾，王随林，石书强，等.大型燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收技术方案与节能潜力分析[J].暖通空调，2016，（3）：66-69.
论文作者:李冲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：烟气论文; 气体论文; 我国论文; 二氧化论文; 余热论文; 就会论文; 换热器论文; 《电力设备》2018年第11期论文;