燃气壁挂锅炉及其应用技术Word文件下载.docx

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天然气锅炉、燃煤锅炉；

燃煤或天然气热电联产）；

　　2）小区锅炉房采暖系统（热源为：

天然气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、电热锅炉或水源热泵）；

　　3）独立采暖系统（热源为：

壁挂锅炉、电加热、水源热泵或空气源热泵）。

　　二、独立采暖系统的优越性

　　独立采暖系统是指一个热源只为一个单元及一栋小型别墅提供采暖用水及生活热水的系统。

壁挂锅炉是目前国内外使用最多的独立采暖热源装置。

独立采暖具有以下优越性。

　　1．良好的舒适性

　　由于用户可根据自身的需求对热源进行调节，因此，即使是在非采暖时段，也可启动采暖系统。

并且可根据室外的气候条件改变系统的供热量，以获得最舒适的室内环境。

　　2．节能

　　1）避免热水输配和调节损失对于城市热网及小区锅炉房采暖系统，采暖热水在输送和分配过程中不可避免地存在热损失和调节损失，根据有关统计资料，该部分损失约为14．4w/m^2，如图1-1-1所示。

如果使用独立采暖系统，燃料被输送到末端用户处转换为热水的热量，则可避免该部分热损失。

第二章普通型燃气壁挂锅炉

　　第一节壁挂锅炉的结构

　　壁挂锅炉一般包括四个部分：

燃气燃烧与排烟部分；

采暖水加热部分；

生活热水加热部分以及自动控制与安全保护部分，如图2—1-1所示。

虽然组成相同，但不同的壁挂锅炉以及不同的配置，其结构差异较大。

　　一、配有即时式生活热水生产系统的燃气壁挂锅炉

　　配有即时式生活热水生产系统的燃气壁挂锅炉主要由四大部分组成：

燃气燃烧部分；

采暖加热部分；

生活热水加热部分；

安全保护和门动调节部分。

　　图2-1—2所示为采用翅片式换热器加热采暖水，同时使用板式换热器加热生活热水的壁挂锅炉结构原理图。

图2—1—3所示为采用壳管式换热器加热采暖水及产生即时式生活热水的壁挂锅炉结构原理图。

　　此种壁挂锅炉的主要特点是生活热水即时加热，因此生活热水的卫生指标容易保证（无储存容积，不会产生军团菌）；

结构简单；

价格便宜；

体积小。

但生活热水的加热需要较大的功率。

此外，当冷水管网供水压力不稳时，也会引起热水出水温度产生波动，因此，其舒适性相对较差。

由于价格低、体积小的优势，目前我国独立采暖市场上使用的主要是这种壁挂锅炉。

　　2）用户节能意识得到提高由于用户采暖耗热量的大小与燃料的用量密切相关（如与用户的燃气费密切相关），因此，用户会自觉地减小采暖耗热量。

当感到房间温度过高时，用户会主动减小热源的供热量，而不是采用开窗散热的方法；

当家中无人时，用户会将热源负荷调至最低，最大限度地减小能耗。

　　3．解决供热计量收费问题

　　在我国很多冬季采暖地区，采暖的收费方式目前仍按建筑面积收费。

随着供热收费体制改革的深入，按热量收费将取代按面积收费。

而独立采暖系统的使用

二、配有生活热水储水容积的燃气壁挂锅炉

为提高使用生活热水的舒适性，一些壁挂锅炉配有生活热水储水罐。

根据储

第三章冷凝式燃气壁挂锅炉

　　第一节冷凝换热与冷凝式燃气壁挂锅炉的节能效果

　　一，烟气的冷凝与锅炉效率

　　天然气燃烧产生的烟气中含有大量的水蒸气，水蒸气在遇冷的情况下凝结成水，这一过程称为水蒸气的冷凝，冷凝过程将释放出水蒸气凝结热。

1g温度为100℃的水蒸气凝结为100℃的水将会释放出2255J的热量。

在燃气壁挂锅炉中，这部分热量如果能被加以利用，则可以大大提高壁挂锅炉的效率。

　　烟气中水蒸气开始凝结的温度称为烟气的露点温度，而烟气中水蒸气冷凝应满足的条件就是：

烟气温度低于烟气的露点温度。

在壁挂锅炉换热器已确定的情况下，烟气温度与锅炉供回水温度，特别是与回水温度有着密切的关系。

降低供回水温度可有效降低烟气温度，而供回水温度与锅炉负荷（或室外温度）又有密切关系，如图3-1—1所示为某地区气象参数下，不同室外温度区间出现的概率，以及供回水温度随室外温度变化的关系。

　　从图中可以看出，燃气壁挂锅炉是否会产生冷凝，以及冷凝率的大小主要受壁挂锅炉调节方式、水温以及烟气露点温度高低的影响。

　　1．调节方式的影响

　　对于质调节系统，如果壁挂锅炉负荷随室外温度变化（供回水温度随室外温度变化），则只有在壁挂锅炉负荷很高（室外温度很低，如小于—10t）时，烟气处于无冷凝状态，只占全年总负荷的7％左右。

其他情况下，烟气中均会出现冷凝现象。

因此，壁挂锅炉负荷应根据室外温度进行调节，这对于冷凝壁挂锅炉来说非常重要。

这也是为什么目前欧洲生产的冷凝壁挂锅炉虽然功率不大，但均配有气候补偿式调节器（根据室外温度传感器信号对壁挂锅炉负荷进行调节）的原因。

　　2．水温的影响

　　冷凝水产生的多少（即冷凝率的大小）与烟气温度有直接的关系，而影响烟气温度的关键因素是供回水温度，特别是回水温度。

如将锅炉的供回水温度降低，例如，从70／60℃（散热器采暖）降低到40／30％（地板采暖），则烟气处于冷凝状态的比例会大大增加，即意味着效率的增加，如图3小2所示。

左侧曲线为地板采暖系统，右侧曲线为散热器采暖系统。

由图可见，同样是在78％壁挂锅炉负载率下，地板采暖系统中冷凝壁挂锅炉的冷凝率为78％，而散热器采暖系统只有20％。

第四章燃气壁挂锅炉主要性能参数

　　第一节热负荷与热效率

　　一、热负荷

　　对于一台燃气壁挂锅炉，如果从能量输入侧（燃气侧）考虑，则应表示为输入热负荷（也称“输入功率”）；

如从能量输出侧（热水侧）考虑，则应表示为输出热负荷（也称“有用功率”）。

　　1．输入热负荷

　　输入热负荷可根据燃气流量及燃气热值计算得到。

当系统稳定后开始测量，并根据式（4—1—1）计算输入热负荷。

　　由于燃气热值是在标准状态下（P=101325Pa，T=288．15K，干燃气）给出的，而实际测量燃气流量时并不是在标准状态下（例如：

P=103325Pa，T=298．15K，湿燃气）。

因此，要对测得的燃气体积流量进行修正，故而引入修正系数fo式（4-1-2）为f的计算公式。

如燃气流量测量使用湿式流量计，则用式（4-1-3）计算的dh代替式（4-1-2）中的d。

2．有用功率

　　有用功率可通过测量水的流量与水的温升后经计算得到。

　　1）对于采暖系统，当系统循环水流量与水温稳定以后进行测量，然后根据式（4-1-4）进行计算。

　　在壁挂锅炉的铭牌卜常标有“额定功率”，它是由生产厂家所给出的产品没计参数，是在某特定供、回水温度下得到的（如80／60℃）。

在实际使用时，根据用热负荷的不同，其实际的有用功率也木同。

　　2）对于生活热水系统，测量方法与计算方法与采暖系统略有不同，但原理是一样的。

当热水流量与水温均稳定后开始测量。

　　一般应在壁挂锅炉额定热水产率下进行测量

　　在壁挂锅炉的铭牌上标有生活热水的“额定热负荷”，它是在生活热水流量为额定流量（如11L／min或16L／min，视锅炉而定），水的温升为25℃（tesc-t0=25℃）时的值。

　　二、效率

　　1．燃烧效率

　　所谓燃烧效率是指在锅炉中只考虑烟气损失而得到的效率，即：

第五章燃气壁挂锅炉的应用

　　第一节散热器采暖系统

　　一、散热器采暖系统的结构

　　以壁挂锅炉为热源组成的散热器独立采暖系统，由于其结构简单、造价相对较低、控制容易而被广泛应用。

　　以壁挂锅炉为热源的散热器采暖系统一般采用双管、单管跨越式、“章鱼”式（前两种应用较多），供回水管道为地下直埋，各房间散热器可安装温控阀，与室内温控器配合使用则可达到明显的节能效果。

　　1．水平单管跨越式系统

　　作为普通单管顺流系统，其结构简单，安装方便，但无法对系统中的单个散热器进行独立调节，而单管跨越式系统弥补了这一不足。

在该系统中，大部分水（一般为60％-70％）通过散热器供、回水之间的旁通管流向下游散热器，这样，当温控阀调节本散热器流量时，下游散热器流量几乎不受影响，如图5-1-1所示，系统见图5—1—2。

该系统中，下游散热器的供水温度略低于上游散热器。

2．水平双管系统

　　在双管系统中，散热器与供回水总管之间呈并联关系，每个散热器的供水温度是相同的。

在这种情况下，每个散热器可以单独调节。

双管系统又可分为“双管异程式”与“双管同程式”，图5-1—3所示为双管异程式系统。

使用双管系统时应注意，由于散热器与壁挂锅炉之间呈并联关系，因此，在系统中靠近壁挂锅炉的散热器的资用压头要比较远的散热器高，如果不加以平衡，则会出现水力失调现象（距壁挂锅炉近的散热器所在房间过热，而较远的房间不热）。

为避免此类现象的发生，应利用相应的平衡手段对系统进行水力平衡。

最简单的做法是利用安装在散热器出口上的锁闭阀，将距离壁挂锅炉近的散热器上的锁闭阀适当关小；

较远散热器上的锁闭阀适当开大，经反复几次调节后可使每个散热器的流量相同。

注意：

在进行此项操作时，应将散热器温控阀（如有）上的温控头摘除，调试完毕后再装回。

　　3．“章鱼”式系统

　　“章鱼”式系统中，散热器通过集分水器与壁挂锅炉相连，如图5-1-4所示。

集分水器上的接口数量即为散热器的数量。

第六章燃气壁挂锅炉的安装

　　第一节壁挂锅炉的安装位置及与系统的接口

　　一、壁挂锅炉的安装位置

　　壁挂锅炉（平衡式排烟方式）一般安装在厨房、封闭的阳台、地下室等地方，但应注意以下几点：

　　1）安装位置应允许燃气管道进入。

　　2）防冻。

虽然壁挂锅炉均设有防冻功能，但在用户长时间外出或断气、断电的情况下，防冻功能是不起作用的

3）便于维护。

壁挂锅炉的两侧与墙壁或橱柜等装置之间一般应至少留有150mm的间隙；

壁挂锅炉上部应至少留有300mm的空间，如图6-1-1所示。

4）避开其他热源。

壁挂锅炉不应安装在如燃气灶具，电炊具等热源的上部，如图6-1笺所示。

　　5）避免接触腐蚀性气体。

安装地点不应堆放易挥发出腐蚀性气体的物品。

　　二、壁挂锅炉水系统连接

　　1．连接方式

　　在壁挂锅炉与采暖系统连接处，为便于维护及保护壁挂锅炉，一般在供、回水管上安装球阀，在回水管上安装过滤器。

壁挂锅炉与系统之间可以使用不锈钢软管连接。

既方便安装也便于维护，如图6-1-2所示。

安装时注意过滤器的安装方向，不能安装在垂直管段上，否则将失去过滤器的作用。

第七章燃气壁挂锅炉主要技术参数的测试

　　第一节测试依据及主要测试仪表

　　一、测试依据

　　在2006年以前，我国燃气壁挂锅炉的制造与检验，以及进口燃气壁挂锅炉的检验均套用我国《家用燃气快速热水器》（GB6932）标准。

2006年，在国内壁挂锅炉生产厂家、科研设计院所及相关部门的共同努力下，建设部发布了中华人民共和国城镇建设行业标准《燃气采暖热水炉》（CJ／T228--2006）。

该标准在参照国外相关标准，特别是欧洲标准的基础上，对在我国市场上销售的燃气采暖热水炉的性能指标及其测试方法做了规定。

对于燃气壁挂锅炉，由于其属于燃气采暖热水炉中的一种，因此可完全适用该标准。

　　所谓测试依据，主要包括四方面的内容：

测试方法、测试系统、测试仪表和测试参数值，这些在标准中均有详细的规定。

前三项内容是保证测试结果具有一定的可靠性的必要条件，第四项内容用于判定被测参数是否达到标准规定的指标。

　　在欧洲，现行的与我国标准CJ／T228--2006相对应的标准为：

《额定热负荷≤70kW的C型燃气集中采暖锅炉》（EN483：

2000）。

在EN483标准中，有一部分内容在CJ／T228--2006标准中是没有相对应内容的，例如有关部分负荷下的锅炉使用效率，如欲测试锅炉部分负荷下的使用效率，可参考EN483中介绍的方法。

　　二、主要测试仪表

　　为检验一台燃气壁挂锅炉，应根据有关标准（如CJ／T228--2008）对壁挂锅炉的全部参数进行测试，检验其是否满足标准中的规定。

由于测量项目繁多，因此本章只对比较重要的几个热工参数的检测进行介绍，主要有：

额定输入热功率、输出功率、生活热水产率、额定输入功率下的使用效率、部分输入功率下的使用效率。

根据标准CJ／T228--2008的规定，为检测以卜参数所应具备的测试仪表及其规格见表7-1-1。

2．生活水系统防水击

　　生活热水系统为开式系统，且与公共自来水网相连。

为保证公共自来水网的安全，避免用户侧对水网造成污染，有些系统中，用户自来水人口处安装有止回阀。

由于在这种情况下，用户的生活水系统被相对独立地封闭起来。

因此，在生

燃气组分的分析可使用气相色谱仪，或使用化学吸收法进行分析。

　　例如，经分析得到某天然气组分如表8—1—1所示。

　　热值计算如下：

高执值H．