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随着全世界对节能减排工作的重视，人们在不断地提升包括锅炉在内的供热设备的品质，其中把锅炉改进成冷凝炉的技术也得到了很快的发展。很多锅炉厂的样本上都表示冷凝炉的锅炉效率能达到106%，对此就有人提出疑问，在锅炉中效率的定义是：锅炉运行时的有效能量与锅炉输入的能量之比，即锅炉的效率=有效能量/输入的全部能量。当效率大于100%时，不是意味着冷凝炉有效能量已经大于输入的能量了？换句话说：就是冷凝炉运行时能提供的能量比当时输入的能量还要多？这岂不是与能量守恒定律不相符合了？如果通过冷凝炉的运行可以生成更多的能量，那么也会有人提出，只要让大量的冷凝炉运行，就可以产生更多的能量，这样就再也不用造原子能发电厂了，只要让大量的冷凝炉投入运行就可以获得更多的能源？来解决人们的用能需求，这种想法显然是不对的。
为此，对冷凝炉的效率能达到106%的问题？和大家一起进行讨论。
为此，对冷凝炉的效率能达到106%的问题？和大家一起进行讨论。
一、 冷凝炉确实能提高锅炉的效率：
锅炉制造厂对锅炉（包括壁挂炉）进行改进，应运而生的冷凝炉的目的，是降低排烟温度，提高锅炉的运行效率。把原来普通的锅炉改进成冷凝炉，主要是做了三方面的工作。（1）锅炉需要适当增加受热面，在锅炉的主换热器及以后的设备、烟气通道等改用耐腐蚀材料。（2）燃烧系统改用按比例调节的燃烧方式，确保燃烧稳定、高效。（3）有冷凝水排放系统。
在完成这些工作的前提下，可以把排烟温度降到80℃及以下，降低了排烟温度，提高了锅炉的效率。
排烟温度降低了，锅炉的效率就可以提高。这里有二个有利因素：
（1）排烟温度降低,降低了锅炉的Q2损失，提高了锅炉效率;
在燃气锅炉内:Qr= Q1+ Q2+ Q3+ Q5
其中Qr 是锅炉输入能量；
Q1 是锅炉有效热；
Q2 是锅炉排烟热损失；
Q3 是锅炉排烟化学不完全损失；
Q5 是锅炉散热损失。
锅炉的排烟热损失可由下面公式求得：
q2= 100*Q2 / QdWy =100*(Ipy-αpy*Ilk0)(100- q4) / QdWy （%）
式中：Ipy排烟的焓值，kJ/kg,
Ilk0 进入锅炉的冷空气焓值，kJ/kg,
αpy排烟处的过量空气系数，
q4:锅炉的机械未完全燃烧损失，在燃气的锅炉里基本为零，
由排烟热损失q2计算公式可见，当排烟温度下降时，Ipy就会下降，q2就减小，锅炉的损失减少。
而排烟热损失是燃气锅炉里的主要损失，锅炉损失减少，效率就会提高。
（2）排烟温度降低到100℃以下，烟气中水蒸汽会冷凝成水，冷凝过程中放出了热量，锅炉吸收了这部分热量，效率就会提高。
众所周知，水的聚集状态有三个：气态，液态和固态，三个状态都可以相互迁移，迁移的过程也叫“相变”，在发生相变时都会伴随着能量的变化。比如家里烧开水时，给水壶里的水加热，烧到一定程度，就能“烧开”，水壶就会冒汽，水变成了水蒸汽，这个过程就叫做蒸发，也就是水吸收了热量，蒸发变成了水蒸汽。
相反，如果水蒸汽变成液态水时，这个过程就会放出了热量，我们称这过程为冷凝。
我们通常估算1kg水蒸汽冷凝成的液态水能放出2500KJ的热量，正因为锅炉多吸收了这部分热量，这吸收的热量，变成了锅炉的有效热，效率也就提高。
二、 效率为什么能超过100%;
锅炉的效率的定义是：η=Q1/B*QDWy*100 （%）,
即:效率=锅炉有效利用热/输入锅炉的热量的百分数。
式中B: 燃料的消耗量,气体燃料用Nm3/h,来考量，请注意这里用的是Nm3 （单位标准立方气体）而不是指平时环境下常用的m3（单位立方气体）。标准立方气体是指在760毫米汞柱压力和0℃的标准状态下的干气体体积。
对于平时工作环境下的气体燃料要用；
Nm3= m3* 760mmhg / P * 2730K /(273+t),来修正。
式中的QdWy：是燃料的应用基低位发热量；
其中：Q：表示燃料的发热量，燃料的发热量也称作燃料的发热值，是燃料的特性指标，表征了燃料品质的高低，也是锅炉燃烧工况以及热效率的分析和计算依据。发热量是燃料的重要的特性，现在各地区都颁布有标准的热值依据，（上海地区:天然气的标准热值是35588kJ/ Nm3,城市煤气的标准热值是14653.8 kJ/ Nm3）。
对于不同的燃料，无论是固体燃料如：煤，液体燃料如油，气体燃料如城市煤气、天然气，虽然它们成分不同，但成分基准的表示还是用四种方法来表示，分别用应用基（y）、分析基（f）、干燥基（g）、可燃基（r）。这四种基准来表示，在同一种燃料里，由于不同的组合而有不同的基准。它们之间有固定的公式可以相互转换。
应用基是表示燃用的燃料成分即锅炉炉前的成分含量，是锅炉的运行分析和有关的计算中，多用的一种基准。QdWy式中的Qy就是燃料的应用基发热量的表示。
QdWy式中的 QdW是燃料低位发热量的表示。燃料发热量有高位，低位之分。
燃料高位发热量QgW 是指燃料完全燃烧放出的全部热量，一般都由实际测定。
燃料低位发热量QdW 是高位发热量扣除燃料中水分汽化潜热而得到。气体燃料中水分包括外部和内部二种水分，外部水分主要是在制气过程中附带的一些水分和输送过程中混杂在气体内的水分，在气体内这部分水占的分量很少。内部水分主要是一部分相当于结晶水的结合水，在气体燃料中占的分额极少，甚至为零。除了这二部分水分外，气体燃料中有的可燃分子，在燃烧后会生成水分子，如城市煤气中的H2,天然气中的CH4等等，燃烧后生成的水是气体燃料燃烧产物中水分的主要来源。
在效率计算中，我国和其他很多国家的一样，规定用低位发热量作为计算依据，其规定的出发点是让烟气中的水分，以水蒸汽的状况存在，并随烟气排出，不希望烟气中水蒸汽冷凝成水，附着在锅炉尾部设备的表面，和烟气中氧气，硫等反应，造成对设备的严重腐蚀。换句话说，国家在效率定义的规定中，就没有用燃料的高位发热值，没有考虑把烟气中水蒸汽冷凝后产生的热量回收考虑在内。
气体燃料中高位发热量和低位发热量相差为：
QdW =QgW -20.22（H2+2CH4+∑CMHN*n/2+H2S） (kJ/Nm3)
从物理意义上来解释，如果用燃料的高位发热量作为效率的分母的话，冷凝炉的效率就不会超过100%。现在用低位发热量作为效率计算的分母，冷凝炉的技术进步了，不用担心对尾部设备的腐蚀了，可以把原来不考虑回收的汽化潜热也回收回来，得到的热量比原来预计的多了，和用低位发热量作分母的效率相比，这就超过了100%，但并不是说冷凝锅炉在运行中热量多生成了，而是热量利用更加充分了。
三、 理论上理解燃气冷凝炉效率能达到106%
从理论上如何理解燃气冷凝炉效率能达到106%；目前燃气锅炉的燃气多数是天然气，少部分用城市煤气。对于天然气的组成主要是甲烷（CH4）其含量可达到95%～98%，甲烷在燃烧时和氧气反应会生成水，反应和计算如下：
从理论上如何理解燃气冷凝炉效率能达到106%；目前燃气锅炉的燃气多数是天然气，少部分用城市煤气。对于天然气的组成主要是甲烷（CH4）其含量可达到95%～98%，甲烷在燃烧时和氧气反应会生成水，反应和计算如下：
CH4 + 2O2 = 2H2O + CO 2
16 64 36 44
1 X
X=36/16, X=2.25
这就是1立方天然气燃烧后会产生约2.25立方的水蒸汽，按烟道内水蒸汽容重约0.602kg/m3折算约1.35kg, 按汽化潜热2512kJ/kg计算，约3391kJ。从物理意义上来说就是燃烧1立方天然气产生的水蒸汽冷凝成水时，会放出3391kJ热量，1立方天然气的应用基低位热值约35000kJ。可以看出如果把1立方天然气燃烧后，产生的水蒸汽的冷凝热量锅炉吸收后，能提高锅炉效率约10%。再加上q2的降低能提高效率2%～3%，在原来锅炉的效率在93%左右，加上冷凝炉能提高13%，在目前国家规定的效率计算方法下，冷凝炉的效率达到106%，是可能的。
如上所述，冷凝炉在正常运行下，使锅炉能吸收的能量有较大的提高，锅炉吸收了这部分能量后，效率会提高，对节能减排有好处，冷凝炉应该是会有更大市场的。
