技术详细介绍
1节能器概述
1.1燃气锅炉的热损失
燃烧排烟是非冷凝式燃气锅炉和其他燃烧设备的主要热损失之一。回收利用排烟余热、降低排烟温度是提高锅炉热效率的重要途径之一。由于天然气与空气混合燃烧后产生约占锅炉排烟总量28%的水蒸汽，为防止水蒸汽凝结对烟道及设备的腐蚀，现行锅炉标准要求燃气锅炉排烟温度必须高于烟气露点，以保证水蒸汽不凝结。因此，燃气锅炉的排烟温度较高，高温烟气中不但带走了可观的汽化潜热和物理显热，形成近15%的热损失，而且还含有一定数量的氮氧化物（NOX）和二氧化硫（SO2）等污染物污染大气环境。
1.2 减少热损失的途径
为了减少燃气锅炉热损失、提高燃料利用率、节约能源，在燃气锅炉尾部设置烟气冷凝换热器，将锅炉排烟温度降到足够低的水平，烟气中呈过热状态的水蒸汽就会凝结，通过热交换吸收排烟中的物理显热和水蒸汽凝结所释放的潜热加以利用，按燃料低位热值为基准计算的锅炉热效率可达到或超过100%，此种加装了尾部换热器的锅炉称为冷凝式锅炉。
冷凝式锅炉按冷却介质不同分为两类：水冷和空冷。采用水冷却烟气常用的形式又有两种：整体式和分离式。前者将烟气换热器置于锅炉本体内与之成为一体，后者即在非冷凝式常规锅炉的基础上，不改变锅炉原有本体结构，在排烟出口安装烟气换热器。
针对非冷凝式燃气锅炉的燃烧和运行特性，我公司与重庆大学动力工程学院共同研发了一种经济适用的新型余热回收利用产品--燃气（燃油）锅炉节能器。
1.3 燃气（燃油）锅炉节能器的基本原理
将换热器安装于锅炉尾部烟道中，锅炉给水经过换热器后再进入锅炉，利用锅炉排烟加热锅炉的给水，使其从原来的常温（如20℃左右）升高至50℃—80℃再进入锅筒，从而实现燃气耗量的降低。
燃气（燃油）锅炉节能器主要由烟道换热器、引风机及风量控制器、保温调节水箱、循环水管路及热水循环泵、电磁阀、电气控制及监测、显示系统构成。根据在用锅炉的安装、运行环境条件，设计有直联式（JNQZ）、引风式（JNQY）和模块化铸铁热水炉专用三种系列供用户选择。
非冷凝式燃气锅炉配置节能器后即成为经济、实用的外置换热器的冷凝式锅炉；同时，也适用其它燃气设备的余热回收，完全满足了目前耗能设备的能耗考核标准和新用户对锅炉产品的招标条件。
1.4 燃气（燃油）锅炉节能器主要性能特点
1.4.1 与传统省煤器等其它余热回收产品的区别
热交换系统水侧采用连续循环换热、常压运行模式，试验压力：1.2Mpa、运行压力：＜0.2MPa。系统设置了独立的保温调节水箱，无论锅炉在运行中是否补水，烟道换热器中始终有软水在常压循环流动回收余热并能储存热量；消除了常规省煤器存在的间断换热、易产生汽蚀、沸腾、承压运行等安全隐患，解决了其间歇回收余热、效率低等问题。
1.4.2强化换热
烟道换热器由纯铜（不锈钢）整体三维针肋强化换热管构成，该种换热管运用特种加工工艺，在铜（不锈钢）光管的表面，用机械方法加工出规则的针状翅片，使其表面积增大了10倍，换热系数提高了7倍。由于针肋管周向翅片是“间断”的，无论烟气横向、纵向冲刷管束，所有的针肋扩展表面都受到烟气的横向紊流冲刷，在针肋背面形成对称的稳态漩涡和回流区，烟气热边界层被不断的破坏、再形成、减薄，极大的减小了热阻，快速充分的将烟气中的热量交换到管内的介质中，具有换热系数高、热阻小、不衰减、耐腐蚀等特点。由于针肋管是一种悬臂结构，在气流的冲击作用下，针肋产生震动，使烟灰很难积结，还具有较强的自清灰能力。
1.4.3 智能化运行控制
设置了独立的电气显示、控制系统，与锅炉电气控制系统互不干涉，能够自动跟踪锅炉运行，实时显示和监控换热工况，可随时调节和直观感受余热回收效果。
1.4.4 系统运行安全稳定
采用旁通的方式构成独立的循环热交换系统，与锅炉原有的补水系统共同成为锅炉的两套补水系统，锅炉在运行中可通过倒换阀门相互切换系统，不会因为给水系统故障而造成锅炉停炉。
1.5产品分类
1.5.1 直联式
换热器直接安装在锅炉排烟口进行换热，烟侧阻力＜30Pa，不需要配置引风机及风量控制器，经过热交换的烟气平均温度将降至90-120℃，有少量烟气冷凝，节能率：6-8%。
1.5.2 引风式
换热器烟侧阻力70-150Pa，由于增加阻力较大，采用设置旁通烟道的安装方式，利用引风机平衡抽取部分烟气进行换热，未增减锅炉的排烟阻力，经过热交换的烟气温度将降至55℃-60℃，烟气冷凝率约为10-15%，节能率：9-13%。
1.5.3 模块化热水炉专用
该型节能器已在模块化燃气热水锅炉上长时间运行，可提升回水温度12℃，节能率为10%以上，节能效果十分显著。
目前可以为斯朗特芬、尤提卡、博恩汉、帕雷士、威玛、得地氏等品牌模块化铸铁燃气热水锅炉配套提供专用节能器，也可根据用户需要非标设计、制作。
1.6 节能效果
1.6.1 加热锅炉给水、回水
节能器系统中的烟气换热器直接安装于锅炉的排烟口或旁通烟道中，利用排烟冲刷换热器中的高效换热管，加热在管中常压循环流动的软水、回水，使其从常温升高至50－90℃再进入除氧罐、直接供给锅炉补水、向供热系统直接输出热水，达到减少除氧用蒸汽、提高锅炉给水温度、缩短大火燃烧升压时间、降低燃料消耗量的目的。
1.6.2 降低烟气温度
经过热交换后，锅炉排烟温度将普遍下降80-150℃，当烟温降至露点时，烟气开始冷凝并产生冷凝水，燃烧过程中产生的二氧化硫等污染物则部分溶解沉积，随同冷凝水由换热器专设排水口排出，排出的冷凝水经中和处理后可作为中水再利用。由于提高了锅炉进水温度、降低了排烟温度、改善了锅炉的燃烧状况，大量减少了燃烧过程中氮氧化物的生成和排放，随着燃气锅炉或其他燃烧设备加装节能器数量的增加，将会持续改善大气环境质量。
1.6.3 节能环保效益
按天然气低位热值8500 kcal、折标煤系数12.14、吨标煤CO2排放量0.58吨、锅炉年运行6000小时测算：锅炉每小时产出一吨蒸汽，理论耗气量为69.15Nm3；设锅炉热效率为80%，则实际耗气量为86.4Nm3/h，若将锅炉热效率提高8%，则锅炉的实际耗气量降为78.6Nm3/h，每年节约天然气为4.68万 Nm3,，折合标煤56.79吨、CO2减排量为32.93吨、废热减排量为39780万kcal。
自2005年以来，公司累计生产销售两种型式的节能器174台（套），改造燃气锅炉174台（套），总容量300余蒸吨。按检测数据及相关标准计算，累计节约天然气5200万Nm3,折算标煤64000吨，相当于减少二氧化碳排放量37000吨，减少废热排放44758800万大卡。
目前全国在用燃气燃油锅炉约有50万台，平均每台3蒸吨，若每台锅炉均加装节能器，按每台锅炉年运行300天、每天运行10小时、节能器的节能率为7%计算，每年可节约天然气252亿立方米，社会效益十分显著！
综上所述，运用我公司研发生产的节能器，对燃气锅炉进行节气改造，无疑是一种投资少、见效快的节能减排新途径，使用燃气锅炉的用户花费较少的投资，即达到了预期的节能减排效果，经济效益和社会效益十分明显。