一、煙氣再循環(huán)是什么？為什么越來越多鍋爐在用？

煙氣再循環(huán)（Flue Gas Recirculation，F(xiàn)GR）簡單理解就是：

把一部分煙道里的熱煙氣重新送回爐膛與燃燒空氣混合。

目的不是為了“把煙再燒一次”，而是通過再循環(huán)的熱煙氣來：

穩(wěn)定爐膛溫度

降低過量空氣

抑制燃燒強度過大

降低 Nox

減少排煙熱損失

它的核心價值是：

讓爐膛“更柔和”，但熱效率更高。

二、FGR 的實際流程（工程邏輯）

典型結(jié)構(gòu)如下：

從尾部煙道抽取部分熱煙氣（通常 80～150℃）

煙氣經(jīng)管道回流至一次風(fēng)機或二次風(fēng)機入口

與冷空氣混合后進入爐膛參與燃燒

由于煙氣中含有：

少量 CO

水蒸氣

惰性氣體（N）

低濃度氧氣

它回爐后可以改變?nèi)紵龡l件，從而實現(xiàn)節(jié)能與穩(wěn)定運行。

三、煙氣再循環(huán)的節(jié)能機理（核心部分）

節(jié)能不是因為煙氣“又燒了一遍”，而是通過改變爐膛熱力結(jié)構(gòu)間接節(jié)能。

下面分六個機制講清楚。

機理 1：提高入爐空氣溫度，減少冷風(fēng)吸熱損失未使用 FGR 時：

一次風(fēng)溫度低

大量冷空氣進入爐膛

爐膛需要更多熱量來“預(yù)熱空氣”

等于把燃料熱量浪費在加熱冷風(fēng)

使用 FGR 后：

回流煙氣本身就有 80–150℃

與送風(fēng)混合，顯著提升入爐空氣溫度

結(jié)果：

[

減少爐內(nèi)預(yù)熱空氣所需的熱量 = 提高鍋爐效率

]

節(jié)能貢獻通常為 2%～5%。

機理 2：減少過量空氣系數(shù)（降低排煙熱損失）煙氣回流會稀釋送風(fēng)，使得一次風(fēng)量和總空氣量降低。

實際效果：

爐內(nèi)氧量變低

但燃燒依舊充足

不需要大量冷風(fēng)來補氧

排煙熱損失由下式?jīng)Q定：

[

q_A =A \cdot (t_s - t_0)

]

空氣量減少 → 煙氣量減少 → 排煙熱損失下降

節(jié)能貢獻可達 3%～8%。

機理 3：降低火焰溫度，減少輻射不均造成的損失高溫火焰本身就是“熱量逃逸”的源頭。

火焰過熱 → 爐膛出口溫度高

漏失大、NOx 高

空氣預(yù)熱器溫度爬升

尾部效率下降

FGR 中的 CO、HO 等是弱反應(yīng)性氣體，會吸收部分熱量，使火焰更柔和。

結(jié)果是：

火焰溫度下降 50–150℃

溫度分布更均勻

受熱面換熱效率提高

這也是節(jié)能的重要機制。

機理 4：改善傳熱結(jié)構(gòu)，提高對流換熱效率煙氣中 CO 和 HO 輻射系數(shù)更高，能增強高溫區(qū)的輻射換熱。

同時：

煙氣再循環(huán)使得局部氣流速度提升 → 對流換熱增強。

這對：

省煤器

空預(yù)器

尾部換熱器

都能提升換熱效果。

機理 5：抑制爐膛過熱區(qū)，降低結(jié)渣導(dǎo)致的熱損失沒有 FGR 時，某些燃燒強度過大的鍋爐會出現(xiàn)：

火焰局部溫度高

灰渣熔化

受熱面粘灰

換熱效率下降

FGR 抑制局部高溫，從根本上減少：

結(jié)渣

粘灰

結(jié)焦

長期來看，這是巨大節(jié)能點。

機理 6：降低 NOx，從側(cè)面減少鍋爐“稀釋風(fēng)量”損失NOx 高時：

通常要增加二次風(fēng)稀釋

增大過量空氣

降低效率

FGR 本身就是控制 NOx 的有效措施：

火焰溫度下降

氧量降低

煙氣中 CO/HO 抑制熱力型 NOx

返混稀釋降低氮氧化物生成速率

NOx 可降低 20–50%

同時減少無效空氣量，提高熱效率。

四、煙氣再循環(huán)系統(tǒng)在鍋爐運行中的實際效果

綜合來看，FGR 能帶來：

1. 鍋爐效率提升 3~10%（取決于機型）2. NOx 明顯下降 20~50%3. 火焰更穩(wěn)定、溫度更均勻4. 降低結(jié)渣與積灰趨勢5. 降低尾部煙溫，提高空氣預(yù)熱器效率這是很多工廠“節(jié)能改造首選”的原因。

五、現(xiàn)場運行的調(diào)節(jié)建議（實操經(jīng)驗）

建議 1：回流比不宜超過 20%常用范圍： 5–15%

過多會：

爐溫下降

火焰暗淡

CO 上升

造成脫火風(fēng)險

建議 2：回流煙溫≥80℃，避免結(jié)露腐蝕80℃ 以下有濕腐蝕風(fēng)險。

建議 3：與二次風(fēng)配合調(diào)節(jié)FGR 調(diào)節(jié)后，必須同步調(diào)整：

二次風(fēng)氧量

爐膛壓

燃燒器風(fēng)門

否則火焰不穩(wěn)。

六、結(jié)語煙氣再循環(huán)不是“把煙再燒一遍”，而是通過控制溫度、供氧、煙量與流場，提升鍋爐整體效率的一種綜合優(yōu)化技術(shù)。

一句話總結(jié)：

煙氣再循環(huán)讓爐膛更“柔和”，讓鍋爐更高效。