全预混冷凝式燃气采暖热水炉调试及分析

全预混冷凝式燃气采暖热水炉调试及分析
广州迪森家用锅炉制造有限公司  李志伟 沈黎峰
 

1.引言

        普通大气式燃烧的壁挂炉因其结构简单、技术成熟在行业内快速发展十余年。相关的行业、国家标准也相继实施。但随着包括欧洲供暖市场冷凝技术的迅速发展崛 起,。在节能减排已成为一种绿色概念的大前提下，以高效、节能为亮点的全预混燃烧冷凝式壁挂炉，必将会已然成为当前国内供暖市场的重要组成部分未来趋势。 许多国内壁挂炉企业很开始重视全预混燃烧冷凝式技术，并将拥有该先进技术作为企业提高产品和市场竞争力的重要战略代表。

        由于目前在国内燃气气质的多样性化的现状，而全预混冷凝式壁挂炉的本身燃烧特性、适应性的特点，大大地增加了增加了调试全预混燃烧冷凝式壁挂炉调试的难 度。由于空燃比的调节范围比较小，产品除了在出厂前进行燃烧系统的调试外，也有必要也需要在用户家中对烟气含量的检测及燃烧工况进行调试。在气质不同的情 况下，否则如果不作调式，或调试不当时，将导致机器会产生燃烧爆鸣、燃烧器回火、最后导致机器损坏等问题。为了能让大众享受高品质、高舒适感的采暖、卫浴 体验，制造商对于冷凝炉各项参数的准确调试重要性也不言而喻了。由于全预混燃烧技术的工作原理对国内大多数厂家还较为陌生，强调如何调整燃气/空气的比例 混合对于机器正常工作来说，是十分的重要因素之一。本文关于检测调试过程进行了详细地讲解及理论性地分析说明，可供大家实践参考。

         2.性能参数的调试

         欧洲主流的全预混燃烧冷凝式壁挂炉的燃气和空气预混方式主要有风机前和风机后两种方式。如下图所示
 

         其燃气和空气混合和燃烧的过程中，过剩的空气量基本维持在α=1.2~1.3之间。因此在机器的整个工作过程，主要由风机、燃气比例调节阀和文丘里混合器 共同完成燃气和空气量的混合比例恒定以及同步调节。前预混系统和后预混系统的工作原理基本相同，以下通过意大利SIT公司的848气阀和文丘里混合器为 例，介绍风机后预混机型的工作原理。

         首先我们先简单了解848燃气比例阀结构及燃气/空气比例调节原理：
 

         当风机转速变化时，将影响了进风量的大小。使得文丘里混合器的空气取压口压力与燃气管通道的压力相应地产生变化，如图所示，比例阀分别可通过硅胶管及燃气 管道将文丘里混合器的压力信号和反馈给到气阀（）。燃气比例阀中的伺服压力调节器通过根据处其压差压力的的变化，即=+。调整了调节阀口开度，因而风机转 速的大小及给排烟管的通堵都会影响设备的热负荷输出。因而实现了调整燃气/空气体积流量比例恒定的目的，即Vg/Va=R。
 

 我们通过压差计，分别连接，，读出-的差值，便是的值。Offset的值十分重要，设定过大 时，最小功率增大；设定过小时，容易发生回火、易产生点火噪音，燃烧噪音。伺服压力调节器合理、恒定的控制燃烧腔内的燃气/空气体积流量比，才能使得设备 的保持在更佳的状态下工作。

        新研发的全预混冷凝炉产品主要经历实验室样机参数调试、出厂调试、售后调试三个阶段。冷凝式壁挂炉采用全预混的燃烧系统，在燃烧过程中，需要保证燃气与空 气的混合比例恒定及合理燃烧，主流产品中主要使用的是机械式燃气/空气等比例控制技术，利用风压变化自动调节燃气流量。现以调节一台气源是12T，输出功 率为30KW并配用SIT848燃气阀的前预混式冷凝炉(图2)为例，以下分别介绍调试过程中重点要注意的方面。

        24kW压铸铝冷凝炉前预混燃烧系统
 

        2.1实验室样机参数调试

        由于全预混冷凝炉对气种的要求相对较高，调节范围较小。为了使全预混冷凝炉能正常安全地燃烧运行，调试的最终依据是要参照所在地的实际气源。使得调试气源和实际气源做到接近，甚至相同。调节壁挂炉，使其工作状况达到最佳。

        通过电路板控制程序将风机转速调到最大，一般风机实际最大转速可达到5500rpm（注：根据实际风机的参数，欧洲市场上已经有风机最大转速达到了1万rpm或更高）。

        设置燃气阀的最大输出,调节其比例调节螺丝（即调大火位置），使用烟气分析仪检测烟气中CO2含量，将烟气中CO2含量控制在9.0%左右。（控制CO2 含量参数，应由换热器及燃烧器厂家提供具体的参数，同时对应不同的气种也不相同如，其含量有所变动,如使用液化气时，含量控制在10.3%左右，文中的所 涉及的参数均以我司产品调试而得出）。

        设置燃气阀的最小输出，使用烟气分析仪检测烟气中CO2含量，通过对offset值的调节，使烟气中CO2含量控制在9%左右。

        对于控制烟气中含量，其百分比含量值可根据实际机型的配置进行调整。但这也要考虑到一个合适度。如CO2%过大时，燃烧的效率会变高，火焰燃烧高度变短， 火焰更贴近燃烧器壁，燃烧器的工作温度也在同步提升，可能会超过燃烧器所能承受的正常工作温度，这直接会影响到燃烧器的使用寿命。CO2%过小时，易产生 工作噪音及热效率低的问题。

        当上述步骤无法实现30KW的调节，则需要考虑结构上的问题，如空气量不够，可采用更换文丘里混合器型号，以选用进风量大的型号等。

        当调试完，须验证大小火是否能正常进行点火。如若不能正常点火，则需重调整offset的值。另外还需考虑到Offset在使用过程中偏移的情况，需在实验室的测试中留有余量。

        2.2出厂调试

        在实验室调试过程中均需要对产品的调试参数进行记录，为了提高生产调试效率，生产过程中，部分设置参数不需重新测试而直接输入即可。生产检测线上，所运用的调试方法就有所区别，当然还是几个重要步骤：

        1.首先按当地实际使用的气源成分进行配置气。

        2.调最大功率：将实验室确定好的最大功率时风机转速的数值，直接输入到电控程序，然后调节Ratio adjuster设置阀的最大输出流量，并使烟气中的含量保持在先前含量，如：CH4测试时值为9%左右；天然气的主要成分是CH4，

        3.调最小功率：将实验室确定好的最小功率时风机转速的数值，直接输入到电控程序，调节offset值，并使测得的CO2值与前面实验室测试时的值一致。

        2.3售后调试

        当然，出厂调试的产品安装到了用户家后并不能保证用户的使用环境、燃气成分等与出厂调试的环境一致，因此必须产品的售后部门重新对该产品进行调试，特别是 重点需要对CO2含量进行检测，并调试到与用户使用的气源相匹配CO2的含量。如用户端的机器未能得到正确调试，有可能将发生燃烧噪音、回火、燃烧器的损 坏等问题。因此需要重视售后人员全预混冷凝炉的基础知识及调试技能。

        结论 

        全预混冷凝式燃气锅炉的技术在国内还是一个新兴的技术，随着国家对节能减排的重视，及人们对环保的观念提高，全预混冷凝式燃气热水炉锅炉将会深入到千家万户中。

       上述的检测过程，若能落实于对于冷凝式燃气采暖热水炉，并结合其工作原理，相信能充分地发挥出冷凝炉正常工作的性能优势，进一步提升制造商的品质保证，以及更大的惠及大众的生活。

 

《对冷凝式燃气采暖热水炉原理及检测的分析》110601.doc