牛犇 劉文博 張華
摘要:說明了針對GB25034《燃氣采暖熱水爐》,CJ/T395《冷凝式燃氣暖浴兩用爐》標準進行檢驗的器具在檢驗中曾出現的問題,以及對問題原因進行探討和嘗試解決的辦法。對一些較容易出現問題的檢驗條款做出了說明,并簡要說明了一些解決辦法和提出了一些建議。
關鍵詞:燃氣采暖熱水爐;冷凝式燃氣暖浴兩用爐;熱輸出準確度;冷凝熱輸出;低水溫燃燒;煙溫限制;冷凝液堵塞
1 引言
2012年,繼GB 25034-2010《燃氣采暖熱水爐》之后,一項針對冷凝壁掛爐的標準--CJ/T395《冷凝式燃氣暖浴兩用爐》發布實施,該標準在燃氣采暖熱水爐的基礎上將產品進行了更細致的分類,同時也針對產品性能進行了新的要求。與GB25034類似,在參照了歐洲標準EN 483和EN 625的基礎上參照了EN677標準,針對冷凝式燃氣暖浴兩用爐的工作原理和設計要求新增了部分測試項目和結構等的要求。本文將對兩標準中某些條款的檢驗方法及檢驗中遇到的問題進行說明,并就容易出現的問題提出可能的解決辦法。
2熱輸出準確度和冷凝熱輸出
熱輸出準確度和冷凝熱輸出,分別針對燃氣采暖熱水爐和冷凝式燃氣暖浴兩用爐的供暖系統熱輸出性能進行驗證,分別對應正常燃燒狀態(出水80℃回水60℃)和冷凝狀態(出水50℃回水30℃)。
在測試中常遇到熱輸出準確度或冷凝熱輸出不符合要求,此時通過調高熱輸入以提高熱輸出,冷凝爐可以使用同樣的方法,但是由于冷凝爐結構的特殊性,熱輸入的調節方法也不同。常見方法為使用主控板集成的編程功能進行調整,如調高風機轉速,改變輸出功率,以及調整燃氣閥輸出電流等;還有就是調節燃氣閥上的特殊螺絲(常見于進口或合資器具),調整時需觀測煙氣中CO2含量并參照技術手冊中的規定值。
3低水溫燃燒
低水溫燃燒是冷凝式燃氣暖浴兩用爐的新增要求,與GB25034相比只是水溫狀態不同,即正常燃燒是在出水80℃回水60℃的額定狀態下,低水溫燃燒是在出水50℃回水30℃的冷凝狀態下。
對于燃燒的性能要求,GB25034規定如下:
1)極限熱輸入和不完全燃燒時CO含量試驗
(1)極限熱輸入
關于極限熱輸入時CO含量試驗的實驗方法是:
器具安裝其規定最長煙管狀態下,針對不同類型器具進行如下測試:
a)對于未裝燃氣穩壓器或裝有燃氣/比例控制裝置的器具,在最高壓力下測試;
b)對于裝有燃氣穩壓器并使用人工煤氣的器具,在107%額定熱輸入狀態下測試;
c)對于裝有燃氣穩壓器并使用天然氣和液化氣的器具在105%額定熱輸入狀態測試。
(2)不完全燃燒
關于不完全燃燒時CO含量試驗的實驗方法是:
先用基準氣按如下規定調節熱輸入狀態:
a)對于未裝燃氣穩壓器的器具,調節在107.5%額定熱輸入狀態;
b)對于裝有燃氣、空氣比例控制的器具,調節在額定熱輸入狀態;
c)對于裝有燃氣穩壓器的器具或在燃氣管路上裝有單獨穩壓器的器具,調節在105%額定熱輸入狀態。
再使用不完全燃燒界限氣代替基準氣。
由于改用長煙管增加了進氣排氣阻力,并且使用界限氣改變了燃燒性能,產生了熱負荷波動以及供氣壓力的變化,實驗條件相對比較極端。國內外各企業的技術力大不相同,又或者利潤和成本的關系,往往由于燃燒器安裝不當、火排數量或噴嘴直徑選擇不當、亦或風機功率不適、煙管安裝不當及非原廠配件等原因,致使不完全燃燒界限氣CO含量超出標準規定值0.20%。除了在用戶使用中有中毒危險之外,也嚴重影響環保。問題多集中在國產品牌,除了要求企業對產品重新改造和合理規劃成本,還呼吁各企業加強海內外技術交流。
需要說明的是,當器具的技術參數上標明采暖額定熱輸入和生活熱水模式的額定熱輸入數據有所不同時,實際測試時我們會選取熱輸入數據較高的狀態進行測試。假設生活熱水模式的額定熱輸入大于采暖額定熱輸入時,燃燒和低水溫燃燒在熱水模式下進行,實驗時的水溫狀態亦有所調整,在進水溫度基本不變的前提下,燃燒測試調節生活熱水出水水溫為△t=40K狀態,低水溫燃燒測試調節生活熱水出水水溫為△t=30K狀態。
4煙溫限制裝置
使用非金屬給排氣煙管的冷凝式燃氣暖浴兩用爐,需安裝煙溫限溫裝置。
煙溫限溫裝置一般安裝在最接近風機排風口的位置,或者是燃燒室靠上的位置。
該裝置可以看作在控制溫控器和安全限溫器之后的最后一道保護裝置。測試時需拆除控制溫控器和安全限溫器,僅保留煙溫限制裝置,在距離排煙出口最近的位置進行煙溫測試,不斷升高采暖的出、回水溫度,并盡可能使得出、回水溫度接近,煙溫此時會隨著水溫升高。當達到裝置的溫度動作點時會產生非易失鎖定,此時溫度應低于制造商規定的溫度。
檢測時出現不合格的原因,通常是達到指定溫度之前沒有停機,或者是停機后器具沒有出現非易失鎖定故障代碼。在指定溫度之前沒有停機,可能是因為制造商選取的煙溫限制裝置靈敏度不足,感應偏差大,或者是與溫度探測點的接觸面不足導致,可以根據情況調整裝置規格或增大溫度探測接觸面積;停機之后沒有出現非易失鎖定,則需對主控板重新編程,增加相應功能。
5冷凝液堵塞
冷凝式燃氣暖浴兩用爐在冷凝液排放出口堵塞狀態下,器具關閉之前,煙氣CO含量不應超過0.2%。
測試時使用相應手段堵塞器具冷凝水排放管出口使冷凝液不再流出,器具運行在冷凝狀態(回水溫度30℃),當器具的冷凝液收集裝置中的冷凝水不斷堆積,液面不斷上升直到蓋過火焰電極時器具會關閉,此時測得的煙氣不應超過標準規定值。該項測試的目的是:防止用戶在日常使用時,由于冷凝液排放出口處不明原因的堵塞,或者是有異物堵死了冷凝水排放口,隨著冷凝液不斷淤積,器具運行至自動停機,此時排放的煙氣含量過高對環境造成污染,也間接對人體產生危害。
冷凝液堵塞測試經常會有器具出現問題,有的是煙氣超標,有的是冷凝液收集裝置處冷凝液泄漏。如果是冷凝液泄漏,制造商需檢查冷凝液手機裝置的密封及安裝,也有可能是收集裝置的結構導致。如果堵塞后器具關閉煙氣超標,可能的原因比較復雜了,需要制造商針對產品進行改進,如火焰感應電極位置較高需進行調整,又或者是控制器內未設置感應火焰電極工作情況進行自動比例調節降低熱輸入的程序等。
6結語
GB 25034-2010《燃氣采暖熱水爐》和CJ/T395《冷凝式燃氣暖浴兩用爐》兩項標準對我國本土生產、國外進口品牌的燃氣采暖熱水爐和國產冷凝爐、進口全預混冷凝爐的性能要求特別是供暖性能和冷凝式燃氣暖浴兩用爐的冷凝狀態性能要求更多更嚴格,除了要求國內各生產商在器具設計調試裝配過程中投入更多精力心血之外,還應不斷提高技工的素養和能力,加強和國外廠商間的溝通交流。檢測中發現我國燃氣采暖熱水爐生產技術距離國外廠商還有不少的差距,而且二次換熱式冷凝爐多為國內廠商生產,進口品牌很少生產甚至已經淘汰,所以希望國內的廠商能多改進產品,細心鉆研學習,逐漸縮小和進口廠商之間的差距。現如今進口品牌中國生產的例子已經越來越多,國外品牌越來越重視中國市場,國內品牌亦不斷涌現,國內的行業前景已十分樂觀,大家再接再厲,為行業的未來做出重大貢獻。
(作者單位:中國市政工程華北設計研究總院有限公司-城市燃氣熱力研究院)