燃气采暖热水炉及冷凝式燃气暖浴两用炉标准测试中存在的问题的讨论

2019-04-19 04:35牛犇刘文博张华
科学与技术 2019年14期

牛犇 刘文博 张华

摘要:说明了针对GB25034《燃气采暖热水炉》,CJ/T395《冷凝式燃气暖浴两用炉》标准进行检验的器具在检验中曾出现的问题,以及对问题原因进行探讨和尝试解决的办法。对一些较容易出现问题的检验条款做出了说明,并简要说明了一些解决办法和提出了一些建议。

关键词:燃气采暖热水炉;冷凝式燃气暖浴两用炉;热输出准确度;冷凝热输出;低水温燃烧;烟温限制;冷凝液堵塞

1 引言

2012年,继GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》之后,一项针对冷凝壁挂炉的标准--CJ/T395《冷凝式燃气暖浴两用炉》发布实施,该标准在燃气采暖热水炉的基础上将产品进行了更细致的分类,同时也针对产品性能进行了新的要求。与GB25034类似,在参照了欧洲标准EN 483和EN 625的基础上参照了EN677标准,针对冷凝式燃气暖浴两用炉的工作原理和设计要求新增了部分测试项目和结构等的要求。本文将对两标准中某些条款的检验方法及检验中遇到的问题进行说明,并就容易出现的问题提出可能的解决办法。

2热输出准确度和冷凝热输出

热输出准确度和冷凝热输出,分别针对燃气采暖热水炉和冷凝式燃气暖浴两用炉的供暖系统热输出性能进行验证,分别对应正常燃烧状态(出水80℃回水60℃)和冷凝状态(出水50℃回水30℃)。

在测试中常遇到热输出准确度或冷凝热输出不符合要求,此时通过调高热输入以提高热输出,冷凝炉可以使用同样的方法,但是由于冷凝炉结构的特殊性,热输入的调节方法也不同。常见方法为使用主控板集成的编程功能进行调整,如调高风机转速,改变输出功率,以及调整燃气阀输出电流等;还有就是调节燃气阀上的特殊螺丝(常见于进口或合资器具),调整时需观测烟气中CO2含量并参照技术手册中的规定值。

3低水温燃烧

低水温燃烧是冷凝式燃气暖浴两用炉的新增要求,与GB25034相比只是水温状态不同,即正常燃烧是在出水80℃回水60℃的额定状态下,低水温燃烧是在出水50℃回水30℃的冷凝状态下。

对于燃烧的性能要求,GB25034规定如下:

1)极限热输入和不完全燃烧时CO含量试验

(1)极限热输入

关于极限热输入时CO含量试验的实验方法是:

器具安装其规定最长烟管状态下,针对不同类型器具进行如下测试:

a)对于未装燃气稳压器或装有燃气/比例控制装置的器具,在最高压力下测试;

b)对于装有燃气稳压器并使用人工煤气的器具,在107%额定热输入状态下测试;

c)对于装有燃气稳压器并使用天然气和液化气的器具在105%额定热输入状态测试。

(2)不完全燃烧

关于不完全燃烧时CO含量试验的实验方法是:

先用基准气按如下规定调节热输入状态:

a)对于未装燃气稳压器的器具,调节在107.5%额定热输入状态;

b)对于装有燃气、空气比例控制的器具,调节在额定热输入状态;

c)对于装有燃气稳压器的器具或在燃气管路上装有单独稳压器的器具,调节在105%額定热输入状态。

再使用不完全燃烧界限气代替基准气。

由于改用长烟管增加了进气排气阻力,并且使用界限气改变了燃烧性能,产生了热负荷波动以及供气压力的变化,实验条件相对比较极端。国内外各企业的技术力大不相同,又或者利润和成本的关系,往往由于燃烧器安装不当、火排数量或喷嘴直径选择不当、亦或风机功率不适、烟管安装不当及非原厂配件等原因,致使不完全燃烧界限气CO含量超出标准规定值0.20%。除了在用户使用中有中毒危险之外,也严重影响环保。问题多集中在国产品牌,除了要求企业对产品重新改造和合理规划成本,还呼吁各企业加强海内外技术交流。

需要说明的是,当器具的技术参数上标明采暖额定热输入和生活热水模式的额定热输入数据有所不同时,实际测试时我们会选取热输入数据较高的状态进行测试。假设生活热水模式的额定热输入大于采暖额定热输入时,燃烧和低水温燃烧在热水模式下进行,实验时的水温状态亦有所调整,在进水温度基本不变的前提下,燃烧测试调节生活热水出水水温为△t=40K状态,低水温燃烧测试调节生活热水出水水温为△t=30K状态。

4烟温限制装置

使用非金属给排气烟管的冷凝式燃气暖浴两用炉,需安装烟温限温装置。

烟温限温装置一般安装在最接近风机排风口的位置,或者是燃烧室靠上的位置。

该装置可以看作在控制温控器和安全限温器之后的最后一道保护装置。测试时需拆除控制温控器和安全限温器,仅保留烟温限制装置,在距离排烟出口最近的位置进行烟温测试,不断升高采暖的出、回水温度,并尽可能使得出、回水温度接近,烟温此时会随着水温升高。当达到装置的温度动作点时会产生非易失锁定,此时温度应低于制造商规定的温度。

检测时出现不合格的原因,通常是达到指定温度之前没有停机,或者是停机后器具没有出现非易失锁定故障代码。在指定温度之前没有停机,可能是因为制造商选取的烟温限制装置灵敏度不足,感应偏差大,或者是与温度探测点的接触面不足导致,可以根据情况调整装置规格或增大温度探测接触面积;停机之后没有出现非易失锁定,则需对主控板重新编程,增加相应功能。

5冷凝液堵塞

冷凝式燃气暖浴两用炉在冷凝液排放出口堵塞状态下,器具关闭之前,烟气CO含量不应超过0.2%。

测试时使用相应手段堵塞器具冷凝水排放管出口使冷凝液不再流出,器具运行在冷凝状态(回水温度30℃),当器具的冷凝液收集装置中的冷凝水不断堆积,液面不断上升直到盖过火焰电极时器具会关闭,此时测得的烟气不应超过标准规定值。该项测试的目的是:防止用户在日常使用时,由于冷凝液排放出口处不明原因的堵塞,或者是有异物堵死了冷凝水排放口,随着冷凝液不断淤积,器具运行至自动停机,此时排放的烟气含量过高对环境造成污染,也间接对人体产生危害。

冷凝液堵塞测试经常会有器具出现问题,有的是烟气超标,有的是冷凝液收集装置处冷凝液泄漏。如果是冷凝液泄漏,制造商需检查冷凝液手机装置的密封及安装,也有可能是收集装置的结构导致。如果堵塞后器具关闭烟气超标,可能的原因比较复杂了,需要制造商针对产品进行改进,如火焰感应电极位置较高需进行调整,又或者是控制器内未设置感应火焰电极工作情况进行自动比例调节降低热输入的程序等。

6结语

GB 25034-2010《燃气采暖热水炉》和CJ/T395《冷凝式燃气暖浴两用炉》两项标准对我国本土生产、国外进口品牌的燃气采暖热水炉和国产冷凝炉、进口全预混冷凝炉的性能要求特别是供暖性能和冷凝式燃气暖浴两用炉的冷凝状态性能要求更多更严格,除了要求国内各生产商在器具设计调试装配过程中投入更多精力心血之外,还应不断提高技工的素养和能力,加强和国外厂商间的沟通交流。检测中发现我国燃气采暖热水炉生产技术距离国外厂商还有不少的差距,而且二次换热式冷凝炉多为国内厂商生产,进口品牌很少生产甚至已经淘汰,所以希望国内的厂商能多改进产品,细心钻研学习,逐渐缩小和进口厂商之间的差距。现如今进口品牌中国生产的例子已经越来越多,国外品牌越来越重视中国市场,国内品牌亦不断涌现,国内的行业前景已十分乐观,大家再接再厉,为行业的未来做出重大贡献。

(作者单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司-城市燃气热力研究院)