排煙排濕與效率略談

在日常工(gōng)作(zuò)中(zhōng)，一整套熱工(gōng)系統，比如鍋爐、各種烘幹系統、煅燒設備等等，經常遇到有(yǒu)用(yòng)戶希望減少排煙排濕甚至希望不要有(yǒu)排放，想讓熱量盡量留在設備裏，認為(wèi)這樣就能(néng)提高效率。

是否真是這樣呢(ne)？

首先要明确一下，效率包括兩個層面的意思，即生産(chǎn)效率和熱效率，二者雖然有(yǒu)關聯，但卻是完全不同的兩個概念。

生産(chǎn)效率，是一個與時間相關的概念，衡量它的具(jù)體(tǐ)指标是速度和産(chǎn)量，比如，生産(chǎn)同樣的産(chǎn)品，一條生産(chǎn)線(xiàn)是10m/s，另一條是12m/s，後面這條線(xiàn)的生産(chǎn)效率高于前面那條。

熱效率，是指輸入的熱量中(zhōng)被有(yǒu)效利用(yòng)的比例，沒有(yǒu)單位，通常以百分(fēn)比（%）表示。比如，一台鍋爐，每小(xiǎo)時消耗天然氣100m³（熱值8500kcal/m³），理(lǐ)論産(chǎn)出蒸汽1400kg（蒸汽按600kcal/kg概算），實際産(chǎn)出1200kg，熱效率就是1200/1400=85.7%。熱效率反映的是整個系統的熱平衡情況，即“輸入=輸出”，輸出項中(zhōng)，除了有(yǒu)效利用(yòng)部分(fēn)，其餘都是熱損失，并且任何一項熱損失的改變，都會打破平衡，都會影響熱效率。

另外需要說明一下，針對有(yǒu)燃燒的熱工(gōng)系統，需要區(qū)分(fēn)熱效率和燃燒效率，很(hěn)多(duō)人也會将其混為(wèi)一談，實際上，燃燒效率僅僅針對燃燒過程而言，熱效率則針對整個系統。燃燒效率就是完全燃燒的程度，通俗地說，就是可(kě)燃物(wù)中(zhōng)的C和H被完全氧化為(wèi)CO2和H2O而不是其它中(zhōng)間産(chǎn)物(wù)，就叫完全燃燒，否則就是不完全燃燒。燃燒效率高是熱效率高的必要條件，反過來，熱效率高，燃燒效率不一定低，可(kě)以參考的是，一般氣體(tǐ)和液體(tǐ)燃料的燃燒效率都超過99%，而内燃機的熱效率隻有(yǒu)40%左右，火力發電(diàn)的熱效率也隻有(yǒu)40-50%。還有(yǒu)，燃燒産(chǎn)物(wù)中(zhōng)通常都有(yǒu)一定的CO，是非充分(fēn)燃燒的反映，加大助燃空氣量，會減少CO，提高燃燒效率，但有(yǒu)的時候反而會降低熱效率，原因是煙氣量大了，從煙氣排走的熱量也就增加了，這更進一步說明了熱效率涉及的是熱平衡的概念。

其次需要明确，工(gōng)藝過程中(zhōng)會有(yǒu)各種産(chǎn)物(wù)需要排出，有(yǒu)燃料燃燒産(chǎn)生的煙氣（CO2、H2O、O2、N2及其它燃燒産(chǎn)物(wù)），有(yǒu)産(chǎn)品排放出的水分(fēn)或其它氣體(tǐ)，比如，紙張烘幹過程中(zhōng)會有(yǒu)水分(fēn)蒸發出來，油漆幹燥過程中(zhōng)會有(yǒu)VOC排放，水泥、陶瓷燒結過程中(zhōng)矽酸鹽會分(fēn)解并排出各種氣體(tǐ)，等等，這些一般都統稱為(wèi)廢氣。

系統中(zhōng)的廢氣是要及時排出的，否則會對生産(chǎn)效率和熱效率産(chǎn)生負面影響，嚴重的甚至會危及到系統和設備安(ān)全。比如，針對一般的幹燥系統，幹燥速度和溫度正相關，與濕度負相關，如果（相對）濕度很(hěn)大，即使溫度很(hěn)高，也難以幹燥，廣東的“回南天”就是例子，因此需要盡快排濕；又(yòu)比如，在塗裝(zhuāng)烘幹系統中(zhōng)，油漆揮發出的VOC要及時排出，否則就有(yǒu)可(kě)能(néng)發生爆炸事故。所以，如果認為(wèi)這些廢氣溫度較高而想減少或不排放，這是完全錯誤的，如果需要利用(yòng)它的熱量，需要另外的餘熱回收系統才行，而且要進行經濟性比較，看是否合算。

針對常見的鍋爐或類似的燃燒設備，排煙溫度一般在150度左右，很(hěn)多(duō)人就覺得太可(kě)惜了，總希望把這個溫度降下來。這個願望是好的，但實際有(yǒu)兩點需要注意：一是排煙溫度過低，裏面的水分(fēn)（由H氧化得來）會由氣态冷凝為(wèi)液态（結露），它是酸性的，會腐蝕鍋爐部件，因此，正常情況下，排煙溫度都必須要高于露點（即開始結露的最高溫度，與煙氣成分(fēn)有(yǒu)關），除非是專門設計的冷凝鍋爐，而露點一般都接近或超過100度；二是排煙溫度150度，實際的排煙熱損失不到10%，而據統計，我們一般的工(gōng)業系統的熱效率隻有(yǒu)30-40%，大約有(yǒu)2/3的熱量損失掉了，排煙熱損失隻占總熱損失的15%左右，即排煙溫度對整體(tǐ)的熱效率有(yǒu)影響，但并不起決定性作(zuò)用(yòng)。同上面說的一樣，如果想利用(yòng)煙氣餘熱，需要由另外的設備進行回收，并比較其經濟性。

經濟學(xué)上有(yǒu)一個成本的概念：世界上沒有(yǒu)免費的午餐，做任何事情都是有(yǒu)成本的，我們隻能(néng)在不同的選擇中(zhōng)權衡；針對熱工(gōng)系統，那種想不付出成本而得到收益的想法，是無法實現的，因此，适當的排廢，是提高效率、包括生産(chǎn)效率和熱效率的必要手段。

注：

回南天，春末夏初時珠三角地區(qū)的一種天氣狀況，特點是溫度較高，相對濕度接近100%，特征是洗過的衣物(wù)久晾不幹，地面和牆壁冒水或“出汗”，到處濕漉漉的，人體(tǐ)也無法通過排汗散熱，感覺悶熱。回南天一般要持續兩三天甚至更久，隻有(yǒu)等冷空氣南下後才能(néng)緩解或消失。