高海拔地区使用燃气热水锅炉的注意事项

1、高海拔地区使用燃气热水锅炉的注意事项作者：帕雷士燃气锅炉小编 发布于：2014-3-11 16:20:18 点击量：112由于地处雪域高原，冬季昼夜温差大、海拔高、空气稀薄、气压低、 含氧量少，对燃气采暖热水锅炉 燃烧工况和热负荷的影响很大。 那么，在 高海拔地区使用燃气热水锅炉需要哪些的注意事项呢，帕雷士锅炉小编推 荐以下文章给予解决。随着我国人民生活水平的不断提高，城市供暖变成一项基础且必不可 少的、事关广大居民安全过冬的一项重要民生工程。自2012年市供暖工程开工以来，天然气管道入户，燃气采暖热水炉开始走进广大普通藏民家 庭。本文主要是分析和解决普通燃气采暖热水锅炉在高海拔地区使用适 应

2、性问题，以此来消除当地气候和环境对燃气采暖热水炉的影响，提出更加经济合理的解决方案，为广大藏民家庭提供安全、合格的产品。高海拔地区主要以地区为例，气候主要特点如下。裳 1黯小平均:，受K里震平源窟区1.削1ns1.a*射静地国干地地区拆.盘疝口 袅2西盆粒静地区一年并用泰康flilll月iH1啖炜*至制ST B我二:1 =1a s语MT力1-Id 1-s s7 464.4JL i* *T5f I-IS. ft气候主要特点1高海拔地区对燃气采暖热水炉的影响在解决方案说明前，我们先简单介绍燃气采暖热水炉的基本原理。目前市场上产品按输出功率分，主要有 18kW 24kW 28kW 32kW 36kW

3、;按 使用功能分，有采暖卫浴双功能、单采暖、单采暖带储水罐等；其整机的结构主要分为水路系统、燃烧系统、排烟系统、控制系统等，如图1所示。 因此解决高海拔对燃气采暖热水炉的影响，也主要围绕以上几大部结构进 行改善。i*.I. MVL1出大ii5库b*r靠式电9由义寸步赛&4，要立溟 I*状痛风dM.11 MIT.第植津口 H室学法中胃口M嫌检口黑青巴水段口用、牛*褪口燃工！!也中结植 1_:i海拔对燃气采暖热水炉热负荷的影响海拔高度和大气压力影响燃气采暖热水炉的热负荷， 以为例，调试的 燃气采暖热水炉安装在地区使用时，热负荷将偏小。通过 GB25034-2010 可得出对应的海拔高度与燃气采暖热

4、水炉热负荷的关系。 TOC o 1-5 h z ： N ” 7K-门工。血.；寺d a 1 11- - - -3.6,7 1C1. J 101.32亍区士9勺立.占PTE-兑电 闫_三 =JQ 15C、大气压101.3kPa、干燥状态下的折算热输入的数值，单位 为千瓦（kW）;Hi 15C、101.3kPa基准气低热值的数值，单位为兆焦每标准立方 米（MJ/Nm3）;V一试验燃气流量的数值，单位为立方米每小时 （m3/h）;PgT试验时燃气流量计的燃气压力的数值，单位为千帕（kPa）;Pa-试验时的大气压力数值，单位为千帕（kPa）;tg一试验时燃气流量计的燃气温度的数值，单位为摄氏度（C）;

5、d干试验气的相对密度的数值;dr一基准气的相对密度的数值;Ps一在tg时的饱和水蒸气压力的数值，单位为千帕（kPa）;0.622 理想状态下水蒸气相对密度的数值。根据以上计算公式可得出海拔高度与燃气采暖热水炉热负荷的对应关系，如表3所小。例如：以迪森公司一款SD24-C4M型燃气采暖热水炉（热效率为91%： 为例，为了保证在地区使用时输出的热负荷为24kW在地区输出的热负荷应调试为28.5953kWA （以下举例均以该机型为例）为了解决在平原地区调试好的产品可在高海拔地区 （）使用，我们可通 过提高喷嘴前的压力或增大喷嘴孔径， 甚至增加燃烧器的火排，达到增加 燃气流量来消除海拔高度对采暖热水炉

6、热负荷的影响。按设计计算可得以下燃气流量参数， 分别是和两地对比，因此在产品 出厂前调试时，产品的输入功率须按当地的输入功率折算出当地的功率参 数进行出厂调试。3总描描度与燃气挎出小再负福的莞西邱引力度印度M Btv tri p1015. C1J1.12J.U.S区.=0. &611:1:=:?:3. 9525415KJJ 3&1CT绯9幽? 76:=:-1.3B二尸301X1TS70.1a3三M一二 st5 -d. 33939IDG-9-Ll, UU. 4轨ID45M*357. A。为5itsaw-17. 5540, T955m ntDOO474.73M海拔高度对燃气采暖热炉中燃烧系统的影响

7、燃气采暖热水炉大部分都采用大气式燃气燃烧系统，燃烧所需要的过 剩空气系数一般为1.31.8。过剩空气过多，导致热效率降低，过少导 致燃烧不充分。海拔高度越高，氧含量越少，高海拔的冬春季氧含量也有 差异。如表4所示，过剩空气过少又会影响燃烧系统的烟气指标及燃烧工 况，表现主要有以下几方面：1)氧气不足情况下，烟气指标变差，如 CO NOK曾高；2)氧气不足情况下，影响火焰的稳定性，即火焰高度变长，严重的会 导致火焰的外焰烧到主换热器；3)氧气不足情况下，导致燃烧不充分，主换热器的翅片易产生碳颗粒， 影响换热器使用寿命以及堵塞烟气通道。我们设计的时候采用了以下的解决方案，可以有效改善在氧气不足情

8、况下对燃烧系统的影响：减少燃烧器的火排出口面流速以及增加火排的数量， 可以有效解决燃 烧时脱火现象及火焰高度拉长等问题， 燃气燃烧更加充分，阀后压力不至 于过高。A燃烧器的火排出口面从槽形孔更改为圆孔加槽形，更加适应高原地 区氧气不足情况。由燃烧器的火孔总面积 FP公式可知：式中F味火孔总面积(mm2);Q一燃烧器热负荷(kW);Hi一燃气低热值(kJ/Nm3);a一一次空气系数；V0-理论空气需要量(Nm3/Nm3);vp火孔出口气流速度(Nm/s);qp火孔热强度(kW/mm2)hic=0.86Kfpqp x 103(式 2-2)式中hic火焰的锥高度(mm);fp个火孔的面积(mm2);

9、qp火孔热强度(kW/mm2);K一与燃气性质及一次空气系数有关的系数。限二6 gj;二i IQ式中hoc一火焰的外锥高度（mm）;n一火孔排数；n1 一表示燃气性质对外锥高度影响的系数s一表示火孔净距对外锥高度影响的系数。由式2-1中可知，燃气在充分燃烧的情况下，燃气低热值 Hi和理论 空气需要量V0是受海拔影响很小，本文不做讨论。燃烧器火排出燃气面 从槽形孔更改为圆孔加槽形（如图2所示）。在热负荷一定情况下，燃烧火 孔总面积FP增大，qp（火孔热强度）变小，圆孔加槽形结构使得燃气与二 次空气混合更加充分。同时通过公式（式2-2和式2-3）可得，火焰的高度 将降低，燃气的燃烧更充分，过剩空气

10、减少，使得热效率增大。在满足冬 季含氧量少的情况，夏季使用时热效率不至于降低的特点。阳：屯瘴萧沙色理B增加大气燃烧器的火排数量:1）由第1点中可知，高海拔地区对燃气采暖热水炉负荷的影响 ，燃烧 器每排火排设计负荷一般为2kW共12排火排，以一台24kW燃气采暖热 水炉在地区使用为例，根据表 3在平原地区输出的热负荷应调试为 28.5953kW,理论上需要增加到14个火排。2）选用合理燃烧器喷嘴，以提高一次空气的引射能力，使燃气和空气 混合燃烧更充分。我们通过以下喷嘴直径公式进行分析：式中d喷嘴直径（mm）;Lg一燃气流量（m3/h）;N 喷嘴流量系数；s一燃气的相对密度；P一喷嘴前夕气压力（P

11、a）。以及质量引射系数以算法如下：4 =（3式中以一质量引射系数；V理论空气需要量；a一一次空气系数；s一燃气的相对密度。大气式燃烧器的一次空气系数a 通常为0.450.75 ,因为空气中的 含量相对少，V0理论空气需要量需要增大，所以燃烧器中质量引射系数 以 需要增大，由公式2-4和式2-5可知，在高原上使用的燃烧器喷嘴直径 d 可以适当减小。增大风机的排风量，以便提供充分的氧气燃烧燃气采暖热水炉大都采用强制排烟方式，风机在燃气采暖热水炉中的 作用就是将烟气强制排到室外，同时使封闭的燃烧系统产生负压，通过平 衡烟道将室外的空气吸入燃烧室以满足燃烧所需，使燃气充分燃烧。从表1可知，高原上（地区

12、）氧含量大约只有平原地区64.3%,主要有以下两点 影响：其一、在高原上，为了保证燃气采暖热水炉中的燃气充分燃烧，必须增加风机风量Q,可通过增大风机的功率及涡轮；其二、风压差开关动作参数的影响。风压差开关的主要功能：用于检测烟管的通畅情况、在烟气超标前关 闭设备（即CO浓度大于0.1%）以及风机的运行情况。其原理利用流体力学 中的理论设计了文丘里管来采集负压，分别采集排烟管或空气室负压的压 力参数。由于采集的气压受到气压环境的影响，如大气压、环境温度。风压开关属燃烧系统的保护部件，为确保燃烧的安全起到关键的作用，因此在燃气采暖热水炉中，采暖水路循环系统的作用是将采暖水加热， 并 使其在采暖系统

13、中循环。其核心部件就是循环水泵，具作用是提供热水在 采暖系统中的循环动力。在地区对水泵电机温升，水泵电机电晕的换向均 有不利影响，因此设计水路系统中水泵功率要满足所需克服的水阻扬程。1）海拔高，水泵电机温开越大，输出功率小2）高压电机在高原使用时要采取防电晕措施根据工业泵选用手册海拔高原对水泵选择使用时功率降低的关系 计算如下： NC=(h-1000) i-(40-tat)NC/100式中 NC-电机轴功率下降值h一为当地海拔; i=0.01 X电机温升极限/100;F一级电机定子、转子温升极限145C ;tat 一使用地点的最高温度NC-水泵计算的轴功率1.5环境温度对燃气采暖热水炉的选型燃

14、气采暖热水炉进行独立采暖，其供热的热负荷必须与室外的传热热 负荷达到平衡，这样才能够按用户要求达到舒适温度。建筑物的供暖热负 荷，主要取决于通过垂直围护结构（墙、门、窗等）向外传递热量，它与建 筑物的平面尺寸和层高有关，因而不是直接取决于建筑面积。用供暖体积 热指标表征建筑物供暖热负荷的大小。计算详见采暖空调制冷手册（机械工业，1997.10）。我们可以用以下公式就能计算出需要供暖热负荷的大 小。Q（取暖尸q（单位面积热负荷指标）XS（供暖面积）其中Q-表示供暖热负荷的大小；q一代表单位面积热负荷指标；S 一代表供暖面积。单位面积热负荷指标我们可以估算出所需的热负荷：对地区居民取暖q一般取60Kc