普通天然气锅炉的排烟温度一般在120～250℃，这些烟气含有8%～15%的显热和11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要目的，就是通过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出(1Nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水)，并且大大减少了CO₂、CO、NOx等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能降耗、增效减排和保护锅炉设备的作用。

　　1、运行现状

　　天坛生物蒸汽系统配置有3台燃气蒸汽锅炉，其中2台WNS8-1.25-Q8T锅炉，1台WNS3-1.25-Q3T锅炉，所产蒸汽主要供给生产系统及附属生产系统，部分用于采暖。经监测，锅炉房2台8T锅炉正常运行排烟温度在160～180℃(标准应不高于160℃)，平均热效率在87%左右。锅炉系统运行进水温度较低，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。

　　2、技术介绍

　　烟气冷凝回收利用技术具有显著的节能效益，其主要原理为：1m3天然气燃烧后会放出9310kcal的热量，其中显热为8500kcal，水蒸气含有的热量(潜热)为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/Nm3为基础计算。因此，天然气的实际总发热量9310kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示为111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%。对于传统燃气锅炉来说，有很多热量被白白浪费掉了。

　　普通天然气锅炉的排烟温度一般在120～250℃，这些烟气含有8%～15%的显热和11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要目的，就是通过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出(1Nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水)，并且大大减少了CO₂、CO、NOx等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能降耗、增效减排和保护锅炉设备的作用。

　　3、改造方案

　　3.1设备选型

　　烟气余热回收器选用湖北某公司的热管节能器。

　　3.1.1产品特点

　　该结构为相变换热真空重力式结构，安全可靠性高，不存在管内超压问题，不怕干烧，液体工质汽化后管内压不随温度变化而变化，同时热管导热时会产生自振动，使灰不易粘附在管壁和翅片上。传热强度高(传热效率达98%以上)，单位体积的传热面积大，体积小，结构紧凑。烟气阻力只有30～80Pa，适用于不带引风机的燃油燃气锅炉，在锅炉排烟管道上安装节能器，完全不影响锅炉的正常正常运行。烟气-水双重隔离，密封性能好，运行安全可靠。独特的新型翅片，可以使烟气产生强烈扰动，可以更有效的防止灰垢的存积。

　　锅炉尾部余热回收烟侧换热管可使用普通20#碳钢，寿命可达10年以上，抗腐蚀力强，可以避免酸腐蚀。结构简单、无运动部件，运行维护方便。冷凝段为防腐蚀钢(09CrCuSb)简称ND钢，热水锅炉在回水温度小于45℃时可以有效吸收部份汽化潜热，使锅炉热效率提高7%～8%。

　　因此，使用相变换热翅片超导真空热管技术的最大优点为：

　　①导热系数比管壳材料的导热系数大40000倍，比最好的金属(铜)导热系数也高出1000～10000倍，所以换取同样热量可以实现传热面积最低阻力最低。

　　②相变工作温度设计值大于烟气冷凝温度(北京为58～62℃)，烟侧传热表面温度与给水温度大小没关系，所以采用普通碳钢的防腐能力可与不锈钢媲美(条件相同时而且碳钢传热比不锈钢强)，使用寿命达10年以上。

　　3.1.2与传统节能器区别与联系(表1)

　　4.3减少大气污染，实现节能减排

　　使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出(1Nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水)，并且大大减少了CO₂、CO、NOx等有害物质的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。