梁鹏飞郝世超张 冲梅 亮

中船重工（上海）新能源有限公司

1 前言

燃气锅炉排放烟气中含有大量的水蒸气，其气化潜热占天然气低热值的比例达到10%～11%，这部分水蒸气排入大气后冷凝，形成“白烟”现象，促使PM2.5排放指数增加。因此，深度回收利用包括水蒸气气化潜热在内的烟气余热对节省能源和减少污染物排放量都有重要意义。

针对燃气锅炉烟气余热回收，可以采用的技术是加装冷凝换热器和空气预热器，但实际使用中受到热网回水温度和空气温度的限制，余热回收效果非常有限[1-4]。采用文献[5-7]中提到的热泵技术，可有效将烟气余热深度回收，将水蒸气大部分潜热转移至供暖热水侧。本文针对某燃气供热锅炉的节能改造项目，采用直燃式热泵回收燃气锅炉排烟余热，对技术指标和节能效益进行了分析评价。

2 技术方案

2.1 燃气锅炉指标

本项目针对58MW燃气供热锅炉实施深度节能改造，燃气锅炉的基础数据见表1：

表1 燃气锅炉基础数据表

2.2 节能潜力分析

当烟气排烟温度高于烟气的露点温度55℃时，回收热量主要以烟气显热为主，单位温降释放的热量较少。当烟气温度低于55℃时，烟气中的水蒸气开始凝结，放出热量比较集中。经测算本改造项目排烟从110℃降温至30℃时，烟气余热回收率为10%～13%，具有很高的节能潜力。

2.3 工艺方案设计

吸收式热泵在天然气燃烧高温热源的驱动下制取低温冷水，锅炉的烟气作为吸收式热泵的低温热源在喷淋塔内同低温冷水进行直接接触式换热，由于冷水的温度较低，因此烟气的温度可以降至25℃甚至更低。……