课件：冷凝炉技术培训.ppt

冷凝锅炉技术,理论培训,燃烧基础 热值:1kg 燃料或1 m3燃气完全燃烧后所释放出的热量. 高热值:燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以冷凝水状态排出时所放出的热量. 低热值:燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其烟气中的水蒸气仍为蒸气状态排出时所放出的热量。 1m3天燃气燃烧后所放出的热量： 8130 kcal/m3 ； 34.02 MJ/m3 ； 9.45 KW/h 单位换算:1 MJ = 239 kcal ； 1 MJ = 0.278 kW/h,2019/8/5,2,理论培训,天然气的燃烧 天然气是一种烷类气体的混合物，其他的成分还包括：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷等。 各组分所占的比例根据不同的储藏，生产，会有所不同。甲烷（CH4 ）是天然气中最重要的成分，含量甚至可以达到 99%。对于天然气的燃烧，如果只考虑甲烷的话，反应式如下： CH4 + 2O2 生成 CO2 + 2H2O + HEAT 通常我们使用空气来提供燃烧所需的氧气。空气是一种混合物，它的主要组分是氮气和氧气(O2)，氮气是一种惰性气体，并不参与燃烧。 CH4+2O2+ 7,52 N2 生成 CO2 + 2H2O +7,52N2+ HEAT 理论上1vol 的甲烷完全燃烧需要2vol的氧气+7,52vol 氮气，即9.5 vols的空气,2019/8/5,3,理论培训,燃烧之前,2019/8/5,4,燃烧,燃烧之后,能量,天然气的燃烧示意图,理论培训,燃烧之前,2019/8/5,5,燃烧之后,天然气和空气的理论燃烧,理论培训,排放产物 氮气（N2） : 惰性气体，不参与反应，被加热后从烟道排走 水蒸气（H2O） : 气态或液态，取决于燃烧产物的温度 二氧化碳（CO2）: 最大的允许值为5000ppm. 当浓度超 过150.000ppms时，就会导致头晕 一氧化碳（CO）: 不完全燃烧的产物，无色，剧毒，允许的浓 度为50ppm. 氮化物（NOx）: 指NO和NO2，燃烧的重要技术指标，一般含量 介于50-100ppm. 在常规燃烧条件下，烟气中氮氧化物浓度为500-1000ppm。,2019/8/5,6,理论培训,天然气燃烧中的水蒸气 原子量: H= 1 C= 12 O= 16 反应: CH4 + 2O2 = CO2 + 2(H2O) 重量: 16 64 44 36 燃烧的结果是，16Kg的天然气的燃烧产物包括36Kg的水和44Kg的二氧化碳。如果按体积来描述的话:天然气的相对密度（对于空气）是0,554, 空气的绝对密度是1.3kg/m3。所以天燃气的绝对密度是0,7kg/m3。所以，0,7kg的天然气完全燃烧后可获得1,62kg的水,2019/8/5,7,理论培训,烟气冷凝所释放出的能量 考虑如果将烟气温度从140 C 冷却至80C我们所能获得的能量。 a)1L的水温度降低1 C时可放出1Kcal的热量。那就意味着每升水当温度从140 C 冷却至80C时，可放出60Kcal的热量。在这个过程，我们还需要计算当水由气态转化为液态时所释放出的潜热,见b) 。 b)在水的相态变化过程中，1Lr的水可释放出540Kcal的热量. 对于每m3天然气来说,同时降低烟气温度并使水蒸气冷凝的情况下，我们可以得到的能量是： a)1,62(L H2O) x 60(Kcal) = 97 Kcal b)1,62(L H2O) x 540 (Kcal) = 902 Kcal 总计 999 Kcal,2019/8/5,8,理论培训,为什么冷凝水锅炉的效率能超过100%? 通常锅炉的效率是按照低热值来计算的，它与高热值是有很大的不同的。实际上它并没有考虑冷凝所产生的潜热。因此，当一个现代传统锅炉标定的效率是90%时，我们只好认为这个效率对应的是低热值。 同理，冷凝锅炉，也是按照低热值来计算它的效率，初始效率9798%加上冷凝释放潜热产生的大约10%的比例（在极端降低排烟温度的情况下），例如：将排烟温度降低至20 K ，对应的效率将增加1%，所以冷凝锅炉的热效率大于100%成为可能。 如果我们按照高热值计算锅炉效率的话，对于目前真实的能源，冷凝锅炉的效率一般为9396%，传统现代锅炉的效率一般为8081%。 冷凝水锅炉的效率取决于锅炉的回水温度，只有当回水温度低于烟气的露点温度时，才可能使冷凝大量产生。 冷凝过程的产量大小取决于采暖热水的温度：温度越低，冷凝水量越大.,2019/8/5,9,理论培训,冷凝水的处理 冷凝产物为酸性，PH值在35之间，介于醋的酸度和干净的雨水的酸度。 在通常的处理方法中，用生活废水稀释冷凝水可增加混合水的PH值，约为6.5，接近于普通水. 可以直接排放到城市的污水管道。,2019/8/5,10,理论培训,为什么要选择冷凝水锅炉 效率高：冷凝水锅炉的效率要远远高于传统锅炉。冷凝水采用特殊的换热器可使烟气中的水蒸气冷凝，以吸收冷凝过程中释放出的潜热. 效率稳定：变频风机确保冷凝锅炉在不同的输出功率下效率始终恒定. 热损失小：因为排烟温度低，所以通过排烟，锅炉本体散发的热量要远远小于传统锅炉。冷凝锅炉(45-50C),传统锅炉(120-140C).,2019/8/5,11,理论培训,为什么要选择冷凝水锅炉 与传统锅炉相比，冷凝水锅炉在各种采暖系统中都要比传统锅炉更节省燃气消耗： 可达15% ，传统散热器系统(高温) 可达20% ，混合系统(高温和低温) 可达35% ，低温采暖系统(低温). 更环保：冷凝水锅炉显著地降低了排放污染，因为其全预混燃烧器的使用。（低氮氧化物）,2019/8/5,12,MU HE冷凝炉结构组成,结构组成,冷凝壁挂炉结构和普通壁挂炉结构的差异是比较大的。 但原理是一样的。 它们由以下几个系统组成。 采暖系统：包括主热换热器，循环水泵，自动排气阀，安全阀， 膨胀罐等组成。 生活热水系统：即热式生活热水由电动三通阀，板式换热器， 水流速计等组成。单采暖系统需连接换热水箱 来提供生活用水。 燃烧系统：燃气供应，燃气调节，燃烧器，点火探测 进气排气系统：变频风机，同轴烟道。 冷凝水收集： 由冷凝水收集器，冷凝水排水。 控制系统：由安全保护，系统控制（电脑板）等组成,2019/8/5,14,运行原理图及结构示意图,2019/8/5,15,采暖系统的组成主热换热器,冷凝炉的主热换热器 盘管材质为(不锈钢AISI304L)，具有耐腐蚀，高换热率（换热面积较大）。大水道的特点（相比较铸铝换热器）。可以在任何温度区域内长时间工作。 低热惯性，盘管水容量较小，升温较快。,2019/8/5,16,普通壁挂炉的主热换热器,材质为纯铜制作，为防止腐蚀，外面镀硅铝涂层。 为防止出现冷凝，需要在高水温下工作。,采暖系统的组成主热换热器,热交换器包括燃烧室和冷凝区,2019/8/5,17,采暖系统的组成循环水泵,2019/8/5,18,采用世界知名品牌威乐水泵 产地为法国。 自动变速控制，节能降耗。保证系统的温差。配合换热器最大的吸收烟气的热量。 设置方法进入主板设置把主板参数13的值设定为02.如下图（系统默认是01）：,采暖循环系统水流套件,水流套件把系统所需的管路高度集成化,材质为泰克尼龙， 作用为减少水流噪音 减少结垢的可能 减少维修点 减轻整体的重量，增加使用范围。,采暖系统的组成系统保护,采暖循环系统的安全保护物理元件： 自动排气阀 安全阀 旁通阀 膨胀罐,2019/8/5,20,系统保护膨胀罐,2019/8/5,21,锅炉内自带膨胀罐的所能承受的最大系统水容量,系统保护自动旁通,自动旁通的位置结构及作用,关闭它可以获得水泵的最大扬程和流量 作用是在系统断路时旁通打开，保护主热换热器及水泵等原件不被高温所损坏。,生活热水系统板式换热器,生活热水换热器,板式不锈钢换热器，换热效率高，稳定性好 易于清理（不锈钢耐腐蚀性） 整体更换成本低,生活热水系统板式换热器,电动三通阀,水流速计,水流速计的结构： 有过滤网，磁转轮组成 工作原理： 当水流通过时磁轮转动，由霍尔开关检测磁场变化。 锅炉根据它的信号来 判断是否进入生活热 水模式,生活热水系统生活热水探测,生活热水系统换热水箱,连接方法见系统图：,2019/8/5,26,能提供大流量热水，适用于对热水要求比较高的场合。,生活热水传感器,燃烧系统燃气供应,燃气供应设备一般情况下为用户提供，我们为用户提供燃气耗量等数据。我们可以根把以下经验数据提供用户,2019/8/5,27,燃气表后天然气管道最大允许长度如下,现在常用的是预付费的燃气流量计俗称插卡的表 民用天然气供应压力为2000Pa. 因壁挂炉用气量较大，建议尽量选用燃气管道的直径为DN20。,燃烧系统组成,锅炉燃烧系统由以下部件组成：精确的燃气配比及低噪音的燃烧,2019/8/5,28,不锈钢圆柱状燃烧器.,燃烧系统燃气阀,SIT 848,2019/8/5,29,Pi: 燃气进气压力检测口 Pout: 燃烧器供气压力检测口 P: 偏移压力检测点 Pl: 风机信号输入 V: 燃气流量调节螺丝 K: 偏移调节螺丝,按下述方法校准燃气阀. 1) 校准额定输出功率：将壁挂炉设置在最大输出功率工作，检测CO2含量，并按照说明书中提供的数值进行参照。如果需要，转动调节螺丝（V），顺时针转动可减少CO2含量，逆时针转动可增加CO2 含量。 2) 校准最小输出功率：将壁挂炉设置在最小输出功率工作，检测CO2含量，并按照说明书中提供的数值进行参照。如果需要，转动调节螺丝（K），顺时针转动可增加CO2含量，逆时针转动可减少CO2 含量。,燃烧系统燃气阀,燃气阀参数调节,2019/8/5,30,燃烧系统预混系统,预混系统的结构：,2019/8/5,31,燃烧系统燃气转换,壁挂炉喷嘴见下图1.默认为天然气，如使用液化石油气需更换喷嘴1.进入参数把PAR01的值改为液化石油气的值。详见说明书。,2019/8/5,32,燃烧系统点火与探测,点火电极,2019/8/5,33,探测电极,燃烧系统燃烧器,材质: INOX AISI 316 L 可适用于：天然气及G31. 根据不同的功率可以选择不同的长度,2019/8/5,34,进排气系统,集烟室,2019/8/5,35,进气道,进排气系统风机,制造商：E.B.M. 电源：230 V AC PCB根据PWM 信号控制工况,2019/8/5,36,电源连接230V,空气进口,空气出口,进排气系统烟道,烟道为同轴烟道，直径为100/60mm。材质要求耐热耐腐蚀,2019/8/5,37,冷凝水收集排放,冷凝水收集,2019/8/5,38,2019/8/5,39,可编辑,控制系统数据采集,烟气温度传感器：作用为探测烟气的温度，调节锅炉功率,2019/8/5,40,数据采集烟温保护,烟气超温保护：作用冷凝水排出不畅，排烟温度过高，温度保护开关断开。,2019/8/5,41,数据采集水温度,超温保护与采暖温度传感器,2019/8/5,42,生活热水温度探针,数据采集水压开关,水压开关：探测系统水压。防止干烧和超压。,2019/8/5,43,数据采集霍尔开关,生活热水流速探测，风机转速探测,2019/8/5,44,PWM 霍尔传感器 连接,系统控制主板,由SIME设计，西门子代工制造。扩展性极好。可通过不同的扩展板，来实现比如分区控制，太阳能系统控制等功能。,2019/8/5,45,MU HE冷凝炉安装,冷凝炉的安装与普通壁挂炉的安装没有什么本质的区别，但因为锅炉结构的不同，其中也就有了不小的差异。我们就把安装冷凝炉与常规炉不同的部分做说明。他们的不同点： 1.冷凝炉与常规炉相比需要安装冷凝水排除管道 2.冷凝烟道的安装 3.根据冷凝炉换热器的结构，冷凝炉对水质的要求高于常 规炉。 4.因冷凝炉为全预混燃烧所以对燃气要求比较高。,2019/8/5,47,安装冷凝水管安装,安装规范： 锅炉内置了一个冷凝收集器，不需要在管道再做S型回水弯了。 冷凝水排水管最好接到室内下水管道，防止结冰。 如果室内不具备条件，可以接到室外，但要做壁厚32mm左右的保温，且长度不能长于3米。 冷凝水下水管最小直径为20mm，可以用软管接到锅炉内的冷凝水收集器上。 冷凝水下水管道尽量少做弯头，如果有水平管，最小为3%的坡度。坡向污水管道。 冷凝水管的材质要耐腐蚀，最好是塑料管道，,2019/8/5,48,安装冷凝水管安装,冷凝水安装示意图,2019/8/5,49,安装冷凝烟道的安装,安装规范： 冷凝烟道安装要利于烟气的排放，也就说弯头要尽量的少 冷凝烟道的长度和风机的排风量要匹配（防止出现排烟不畅） 冷凝烟道的坡度为2%，坡向排烟口，以利于冷凝水的排出。 每个90弯头相当于1.5m水平管烟道 每个45弯头相当于1.0m水平烟道 下图为和锅炉相匹配烟道的数值：,2019/8/5,50,安装系统注意事项,系统设计安装注意事项： 锅炉安全运行的最小流量为400-450L/H， 而锅炉自带自动旁通，参数为在系统出现3m压差时打开，流量为300L/H 所以系统设计安装时如果全部使用温控阀门来控制室温，需要最少留出一路做为常开通路，不安装阀门防止出现系统堵塞。（通常留洗手间采暖通路）,2019/8/5,51,安装水质要求,水质要求： 根据冷凝炉的结构可知，冷凝炉对水质的要求高于常规锅炉。如果冷凝炉的换热器结垢，冷凝的排烟温度就会升高。排烟温度升高就会导致锅炉故障停机，或者损坏锅炉的集烟器，排烟道。 水垢还能导致系统流量降低，锅炉超温损坏，锅炉效率降低，锅炉有噪音等问题 锅炉水质要符合下列标准：,2019/8/5,52,安装水处理的方法,锅炉水的处理方法： 第一步就需要对系统进行清洗。（要断开锅炉）这一步对铸铁暖气片来说尤为重要。清洗的方法：在系统的进水口接头自来水，在系统的排污点接入临时管道并且通入下水管道内，冲洗的标准为系统的排污点得出水目测无杂质，无变色为合格。要注意系统的完整性，不能有遗漏。 第二步对系统进行补水放气，对系统补水时要提前打开排气口，让水缓慢的进入系统。等系统压力升到所需压力，关闭补水阀门。打开循环水泵对系统进行循环，同时注意放气。可以利用水泵的运行所发出的声音来判断系统的气是否放完。 第三步在系统内加入费诺克斯的水保护剂F1，来抑制水垢的产生。使用量是100L的水容量或者10组暖气片加入500ml的保护剂。 第四步在运行中对系统内的进行化验，使得系统内的水在合格的范围值内。 水质的控制要求： 锅炉及采暖系统需定期排污。目的是排除锅炉及系统内的沉淀物，迅速调整锅炉水品质 定期化验，可通过费诺克斯所提供的水化验包进行化验。并根据化验的结果对水进行处理。,2019/8/5,53,燃气要求,要求安装燃气过滤器，防止出现因灰尘导致的锅炉故障 要求燃气气压的变化要在合格的范围内。 要求燃气的供气量要充足。,2019/8/5,54,MU HE冷凝炉维修,运行的电气要求,要求有良好的接地，接地电阻应不大于1 电源要求230V5% L对N电压不大于240V L对E电压不大于240V N对E电压不大于15V。 燃气压力：不得低于19mbar,2019/8/5,56,维修案例,故障现象:锅炉上电自检完成后报AL01故障 故障分析：莫瑞特常规炉可以得知AL01故障为风压开关故障 而MU EV HE系列锅炉是没有风压开关的。 故障处理：对照电路图，发现主板的54和56之间的短接线短路。 重新连接后故障消失。,2019/8/5,57,维修案例,故障现象：锅炉上电自检完毕后，报AL02故障 故障分析：通过说明书得知，此故障为低水压故障。 故障处理： 1.给系统补水，压力1-1.5bar左右。 2.检查水压开关， 必要时更换水压开关。 3.补水完成后一定要关闭补水阀。,2019/8/5,58,维修案例,故障现象：锅炉运行一段时间后，锅炉显示器显示AL03故障锅炉停机 故障分析：通过说明书我们得知，AL03故障为系统超压故障 而系统超压的原因有两个，一个是补水时没关补水阀，导致压力 超过2.5bar，锅炉报AL03故障。另外一个是系统水容量过大导致， 系统水预热后膨胀，锅炉自带的膨胀罐吸收不了水的膨胀余量， 导致系统压力升高。 处理方法： 把系统压力卸到1.2bar左右。 补水完毕后一定要关闭补水阀。 计算系统水容量，必要时系统安装膨胀罐 检查水压开关，必要时更换。,2019/8/5,59,维修案例,故障现象：锅炉没有生活热水功能，但可以采暖。屏幕显示AL04故障 故障分析：由说明书我们知道，AL04故障为生活热水探针故障，短路 或者断路。检查生活热水温度探针，发现探针在室内温度的条件 下阻值无穷大。为断路。 故障处理：更换生活热水温度探针。,2019/8/5,60,维修案例,故障现象：锅炉显示AL05故障 故障分析：锅炉开机或者在运行过程中，锅炉出现此故障代码。通过说明书得知，此故障为采暖探针故障。 故障处理：更换采暖探针。,2019/8/5,61,维修案例,故障现象：锅炉在运行或者点火时出现断火的现象，显示器显示AL06故障 故障分析： 锅炉在运行或者点火中出现断火的原因大概有以下几个方面： 烟道安装不合格，内侧的排烟烟道有脱节漏气的地方 预付费的燃气表没有燃气或者燃气表电池亏电 市政的供气压力较低或者是静压合适但动压特别的低。也就是咱们说得有压力没流量。 锅炉的电气连接的地线脱落，火焰探测电路无回路 故障处理： 检查烟道 检查供气管道及供气压力，重点检查燃气表及电池 调节校对燃气阀的最大和最小的压力 检查锅炉的地线,2019/8/5,62,维修案例,故障现象：锅炉在调试或者运作过程中突然显示AL07故障 故障分析：根据说明书，此故障为超温故障。 产生超温的原因大致有以下几个原因 循环水泵没转。 系统有堵塞的地方，重点检查有电磁，电动阀门的地方（电阀门的可靠度较低)为防止出现污堵，建议系统安装80目左右的过滤器 锅炉的最大功率不合规范。 锅炉换热器内有水垢 故障处理： 对循环泵进行解锁，也就是咱们说得盘泵。如果水泵有问题，更换。 清理系统过滤器，锅炉自带的超净过滤器。更换电动阀门 调节锅炉的最大功率。 如果锅炉运行时间较长，建议对锅炉进行保养工作 清理锅炉内的超净过滤器。,2019/8/5,63,维修案例,故障现象：锅炉开机或者运行过程中出现AL08故障的报警显示 故障分析：AL08故障为假火焰故障。也就是说在不应该有火焰的阶段，主板探测到有火焰存在。锅炉报此类故障有以下几个原因： 由于火焰探测电极或火焰探测电路回路发生破损导致的故障。也就是说点火探测电极及连线的绝缘值降低。 电源的地线带有25伏以上的电压。 电源质量太差，电压忽高忽低。 故障处理： 更换点火电极及连线 摘掉电源插头内的地线（不要摘锅炉外壳的地线连接线） 在电源质量不好的地方，建议客户安装高精度净化稳压器 如果上述处理方法都不能解决此故障。更换主板,维修案例,故障现象：锅炉显示AL09故障，锅炉不启动。 故障分析：根据说明书，AL09为一次水循环故障，水流开关没有打开 处理方法： 检查水泵是否运转 系统阀门是否打 检查水流开关是否打开，是否完好 此故障多发于MU系列锅炉。M EV系列没有此故障 水流组件详见下页,水流开关组件,水流开关的作用是感知系统是否有足够的水流，防止干烧。水泵启动后，如果流量达到要求，水流开关动作，则两个触点间导通。,水泵运行后，如果水流开关无 法闭合，则报AL09故障。,水流开关,拧松螺钉，取下黑色外盖,维修案例,维修案例,故障现象：锅炉显示AL10故障 故障分析：AL10故障为辅助探针故障 故障处理： 如果是BFT系统锅炉。则生活热水储水箱的生活热水传感器故障。更换 如果没有安装生活热水储水箱，请进入系统把PAR02的值改为系统相对应的值.,维修案例,故障现象：锅炉显示AL13故障 故障分析：根据说明书，此故障为烟气温度保护开关断路。 原因为排烟温度过高，造成排烟温度过高的原因