根据相关研究结果显示，天然气燃烧生成的气体组分中，以气态存在的水分含量 其实是相当大的，大约可以占到总体积的四分之一到三分之一之多。如果是在理想状 况下，我们用一切行之有效的办法把这些水分的热量完全收集起来，那么在维持相同 的对外供能要求下，锅炉对燃料单位时间内的燃烧可以降低约十个百分点。试想一下， 时间越长久，这种收益将会被无限放大。因此，我们千万不能拘泥于眼前暂时性的建 设投资费用，通过仔细地比较分析，就可以把它的节能潜力充分地挖掘出来[6]。

1。2  冷凝式燃气锅炉的国内外研究现状

1。3 研究课题的主要内容

本课题针对原先设计的 SHS200-4。5/432-Q D 型燃气锅炉本体，采用在锅炉尾部 增加烟气冷凝换热设备的方案，使原先锅炉本体结构尺寸在不发生较大变化的情况下 使锅炉热效率有了明显提高。现将主要工作内容归纳如下：

（1）比较分析不同的排烟余热回收利用方案，选定合适的烟气冷凝式换热器；

（2）根据给定的锅炉和燃料参数进行相关的烟气特性及热平衡的计算；

（3）建立锅炉热力及阻力计算模型；

（4）按照常规的锅炉设计校核计算方法，沿着烟气流动的方向，分别对炉膛、 凝渣管、两级过热器（含喷水减温器）、锅炉对流管束、省煤器和烟气冷凝换热器等 锅炉主要受热面进行热力计算和烟气阻力计算；

（5）根据计算结果判断锅炉各受热面介质参数是否符合锅炉安全运行的标准要 求范围；

（6）对锅炉结构做出合理的调整，优化方案。

由于锅炉的热力及烟气阻力的校核计算是一个反复迭代和试凑的过程，工作量繁 杂，本课题充分利用了大学所学的流体力学、传热学、工程热力学等相关的专业知识， 以表格形式将最终合理的计算方案表示出来，完全符合锅炉设计标准规范。

第二章 锅炉冷凝换热方案的确定

2。1 冷凝式锅炉强化换热方式

天然气是一种较为干净的燃料，硫份含量非常得少（甚至可以为零），所以燃烧 后产生的烟气组分中含有极少量的硫的氧化物，可以忽略不计。不光如此，其中的粉 尘含量也微乎其微，把烟气温度降到足够低后，就很少会有细微的粒子一起跟着烟气 沉降下来，残留在金属表面上，妨碍烟气与壁面的换热过程[10]。因此，我们可以尝试 着在锅炉总的烟气流程中增加一个换热环节，最好是在行程快要结束的时候，这样就 可以把烟气中的更多的热量尽可能地收集起来，我们可以用它去做很多很多的事情

[11]。这样，就可以使锅炉的排烟温度不至于会很高，从而增强锅炉的吸收利用热量的论文网

能力，节约能源，减少对环境的污染。而且，在锅炉尾部增加这样一种换热环节，不 会对前面的那些管束产生危害，不会因为冷凝水的关系而使锅炉管束受到有氧腐蚀以 及造成受热不均引起传热恶化。

要把烟气中更多的热量留存下来储存在金属换热结构里面，我们可以采取多种不 一样的方法。例如，我们可以扩大它的尺寸大小，使它能够和烟气贴一起的范围更大， 我们还可以变换它的外观形状，使它能够在和介质相同的触碰面积下向对传热有更加 促进作用的方向发展[12]。

上述第一种方法操作起来非常得容易，但是这样一来，各个结构之间的流通间隙 就会大大缩小，反而对介质的流通产生阻碍的作用，结果当然是适得其反。而且，这 种方法需要找到大量的原材料，这是笔很大的费用。因此，我们往往在参照第一种方 法的前提下采用第二种方法比较符合现实要求。第二种方法换一种方式来说，就是要 无限制地改变介质原来流动的速度，不要让它平稳地流过结构缝隙。我们可以改变介 质流通的间隙大小，这种方式无论在管子内部还是外侧都是能起到一定作用的。我们 还可以在金属表面上焊上类似螺纹的肋片等。这些方法其实都是可以对介质的流动产 生惊扰作用的。目前，国内外已经研究和生产出了许多这种类型的管子，它们还能够 大大缩小换热部件的占地面积，节省了大量的空间资源。