一、我公司WNSL型冷凝锅炉设计理念

1天然气燃烧过程

天然气的主要成分是甲烷(CH4、H2)，其燃烧化学方程式为：

2H2+O2=2H2O+热量

CH4+2O2=CO2+2H2O+热量

2天然气热值

天然气的高位发热值(HHV)是指标准状态下(101.325kPa，20℃)1m3干气体与空气完全混合后燃烧，燃烧产物冷却至初始温度，燃烧后生成的水蒸气冷凝至液体状态时向环境释放出的热量。

天然气的低位发热值(LHV)和高位发热值的定义类似，但燃烧后生成的水蒸气仍保持气体状态，水蒸气的汽化潜热(每1kg水蒸气冷凝的汽化潜热为2453kJ)没有被吸收。

传统锅炉为了避免低温酸腐蚀，排烟温度一般都在160℃以上，甚至高达200℃。以低位发热值为计算依据。

3天然气燃烧及产物

下表为典型天然气成份及空气量及烟气中水蒸气含量的计算结果。

因此α=1.2时理论上能够获得的单位体积燃料水蒸气冷凝的大质量为：2.108kg/m3

一般的燃气冷凝锅炉可以将烟气中30%-50%的水蒸气冷凝下来。

4锅炉效率

排烟处的焓值损失=干烟气焓+排烟中水蒸气的焓+冷凝水排放的焓-入炉空气的焓-入炉空气温度下水蒸气的焓

每凝结10%的水，锅炉热效率可提高约1.2%，如能进一步降低排烟温度将凝结水的热量加以利用，锅炉以低位发热值计算的效率可以超过

二、我公司WNSL型冷凝锅炉的特点

我公司WNSL型冷凝锅炉结构紧凑、热效率高，技术性能良好，广泛应用于工业、生产和民用生活采暖等。其主要特点如下：

1.我公司WNSL冷凝型锅炉采用全湿背式结构，烟气流程采用两回程对称布置。采用全湿背式结构，即回燃室浸于炉水中，使回燃室能被很好的冷却，大大延长了回燃室的寿命；采用两回程对称布置，使锅炉内的炉水传热均匀有效，保证了锅炉内部良好的换热。

2.锅炉的波形炉胆是锅炉内承受外压的筒体炉膛，作为内燃式锅壳锅炉的燃料空间和辐射受热面，其做成波纹状可减少受热膨胀后产生的热应力；增加炉胆的刚度，提高炉胆承受外压的能力；增加受热面，使锅炉结构更加紧凑。

3.锅炉第二回程烟管为螺纹烟管，增加传热面积，通过强化传热提高了传热系数，节省了部分对流受热面；螺纹在很大程度上缓解了热膨胀带来的应力影响；烟管与前后管板的连接采用焊接的方式以保证连接的坚固性。

4.我公司WNSL型冷凝锅炉采用的锅炉前管板、锅炉后管板、烟室前管板、烟室后管板全部为扳边管板，避免了异形膨胀带来的应力问题。

5.WNSL型冷凝锅炉在管板与筒体之间、烟室与后管板之间设置了一些拉撑装置，这就加强了锅炉受压件的刚性，从而达到管板减薄的目的，以降低锅炉的钢耗。

6.WNSL型冷凝锅炉的冷凝换热器布置于锅炉顶部，结构紧凑，无占地面积。

7.WNSL型冷凝锅炉的冷凝换热器采用逆流布置结构，换热温差大，传热性能好。

8.WNSL型冷凝锅炉的冷凝换热器采用特殊ND钢的材料，耐冷凝水腐蚀性好，大大提高了使用寿命。

9.WNSL型冷凝锅炉的冷凝换热器采用合理的烟道结构，冷凝水易于排放收集处理。

10.我公司设计的WNSL型冷凝锅炉，平台扶梯采用螺栓固定，使平台扶梯拆卸方便快捷，便于维护保养，且外形美观精致。

11.我公司WNSL型冷凝锅炉采用高性能自动电控系统，操作十分简便，运行安全可靠。在控制方面锅炉配有高低水位报警；炉水过高自动停泵保护；锅炉水位过低自动停炉保护；炉膛熄火停炉保护；压力过高停炉保护等。使用户能够在生产运行当中达到大的安全性。

三、冷凝式锅炉节能效益分析

以WNSL6-1.25-YQ冷凝锅炉为例

注：负荷率按70%，每天按8小时，一年按300天，天然气按3.2元/NM 3计算。