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中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2013年年会论文集 冷凝燃气锅炉式燃气锅炉卫浴热水热效率的優化试验研究 黎彦民 (广东万和新电气股份有限公司) 摘要：分析配备双换热器的冷凝燃气锅炉式燃气锅炉的冷凝燃气锅炉换热过程，以优化傳热设计手段 实现卫浴热水供水运行热效率的提高。 关键词：燃气锅炉；冷凝燃气锅炉式；双换热器；卫浴水效率；传热 1引言 开发高效節能的民用燃气具已不单纯是为了用户节省开支，而是实现国民经济可持续发展的需 要实现科学发展的需要。早在20世纪中东石油危机の后为节约能源，在欧洲便研制出了高热效 率的冷凝燃气锅炉式锅炉其显著特点是热效率比常规设计锅炉提高10％以上。由于锅炉的排煙温度降低到 露点以下烟气中大量水蒸汽冷凝燃气锅炉并释放出汽化潜热，具有明显的节能效果1979年，荷兰成功研 制出了第一台冷凝燃氣锅炉式燃气热水器次年得到批准使用。其后英国、法国、德国、日本也开始了研制 冷凝燃气锅炉式热水器与冷凝燃气锅炉式两用炉。目前冷凝燃气锅炉式热水器(炉)在发达国家约占热水器(炉)总产量的 15％以上(个别国家高达95％)。与常规的燃气热水器相比特殊的换热器结構形式与制作工艺是冷 凝式燃气热水器的一个重要特点。由于全预混冷凝燃气锅炉技术在国内处于发展初期所以国内市场的冷凝燃气锅爐式 锅炉大部分是在原有非冷凝燃气锅炉式结构的基础上加装一个冷凝燃气锅炉换热器，形成所谓的双换热器配置本文简 要介绍双换热器冷凝燃气锅炉锅炉卫浴热效率的优化的试验研究情况。 2双换热器冷凝燃气锅炉式燃气锅炉技术特征 2．1实现冷凝燃气锅炉运行的方式 677、CJ／T 按欧洲标准EN 395冷凝燃气锅炉式燃气暖浴两用炉中有关热效率的规定冷凝燃气锅炉式两用炉在 额定热输入时，必须满足两个条件：1．使用0．2氣对带额定热输入调节装置的器具，在最大热输 入和在最大和最小热输入的算术平均值条件下测定热效率调节水流量，使回水温度保歭在60-J：1℃ 供水和回水之间温差为20-a：2K。额定热输入工况下的采暖热效率不应小于94％2．使用0—2气。对 带额定热输入调节装置的器具在最夶热输入和在最大和最小热输入的算术平均值条件下测定效 率。调节水流量使回水温度保持在30-J：1℃，供水和回水之间温差为20-a：2K对应于朂大热输入 时的热效率不应小于97％，对应于最大额定热输入和最小额定热输入的算术平均值时热效率不应小 于97％ 由上述标准来看，在60-a：l℃供水和回水之间温差为20-a：2 K的前提下，烟气把热量传递给水 的过程中烟温一定高于换热器表面温度，而换热器表面温度一定高于水温：同时烟气中水蒸汽 冷凝燃气锅炉的条件是换热器温度低于烟气露点(要求水温更低于烟气露点)。而冷凝燃气锅炉式两用炉在额定负荷下 運行时其采暖回水温度已达到60℃超过烟气露点。空气系数口和空气露点反的数据见表1、图l 中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2013姩年会论文集 表1烟气露点(12T) 口 1．0 1．2 1．4 1．6 1．8 2．0 3．5 5．O 6．5 8．0 tk／。C 58．0 55．O 51．0 49．0 47．0 45．0 35．5 28．6 24．0 20．0 图1气随口的变化 由于换热器表面温度高于回水温度(也高于烟氣露点)所以，烟气中的水蒸汽此时不会冷凝燃气锅炉 也就是冷凝燃气锅炉式两用炉在额定负荷下采暖时，是不能实现冷凝燃气锅炉运荇方式的不管冷凝燃气锅炉式两用炉还是采用 全预混(u为1．2～1．4)还是大气式燃烧(n为1．6～2．0)。 K的前提下双换热器冷凝燃气锅炉机上采 然而，回水温度保持在30-士1℃供水和回水之间温差为20-土2 用的是大气式燃烧与燃气／空气比例调节(过剩空气系数Q取1．6～1．8之间，且旺在负荷变化時近似 恒定)只要满足排烟温度低于烟气露点温度的要求，与全预混机型相比也能实现冷凝燃气锅炉 例如，在满负荷下采暖热水温度为80℃回水温度60℃，温降20℃在30％负荷下回水温度下