冷凝锅炉技术理论培训和案例分析

1、冷凝锅炉技术理论培训和案例分析2022/7/212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/h2022/7/213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

2、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2022/7/214理论培训燃烧之前燃

3、烧燃烧之后能量天然气的燃烧示意图2022/7/215理论培训燃烧之前燃烧之后天然气和空气的理论燃烧2022/7/216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。2022/7/217理论培训天然气燃烧中的

4、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。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2022/7/218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

5、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 Kcalb)1,62(L H2O) x 540 (Kcal) = 902 Kcal总计 999 Kcal2022/7/219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

6、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.2022/7

7、/2110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，接近于普通水. 可以直接排放到城市的污水管道。2022/7/2111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).2022/7/2112

8、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）MU HE冷凝炉结构组成2022/7/2114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

9、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2022/7/2115运行原理图及结构示意图2022/7/2116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。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。2022/7/2117

10、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2022/7/2118采暖系统的组成循环水泵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。2022/7/2120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2022/7/2121系统保护膨胀罐膨胀罐总容积压力波动范围系统平均

11、水温系统最大水容量 L81.2-2.0751167013265151601765520750248453044038435502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换热器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

12、模式生活热水系统生活热水探测2022/7/2126生活热水系统换热水箱连接方法见系统图：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2022/7/2127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型号最大输入功率KW最大耗气量m/h燃气表配置额定流量m/h最大流量m/h20BF202.161.62.525BF25.52.72.54.030BF303.172.54.035BF34.83.682.54.04.06.0型号/材料/长度20BF25BF30BF35BF镀锌管DN15DN20DN15DN20DN15D

13、N20DN20DN25不锈钢波纹管DN15DN20DN15DN20DN15DN20DN20DN25最大长度M8356185151234燃气专用铝塑管12161620121616201216162016202025最大长度3112827412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。2022/7/2128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不锈钢圆柱状燃烧器.2022/7/2129燃烧系统燃气阀SIT 848Pi: 燃气进气压力检测口Pou

14、t: 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。2022/7/2130燃烧系统燃气阀燃气阀参数调节2022/7/2131燃烧系统预混

15、系统预混系统的结构：2022/7/2132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。2022/7/2133燃烧系统点火与探测点火电极探测电极2022/7/2134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2022/7/2135进排气系统集烟室进气道2022/7/2136进排气系统风机制造商：E.B.M. 电源：230 V ACPCB根据PWM 信号控制工况电源连接230V空气进口空气出口2022/7/2137进排气系统烟道烟道为同

16、轴烟道，直径为100/60mm。材质要求耐热耐腐蚀2022/7/2138冷凝水收集排放冷凝水收集2022/7/2139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2022/7/2140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。2022/7/2141数据采集水温度超温保护与采暖温度传感器生活热水温度探针2022/7/2142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。2022/7/2143数据采集霍尔开关生活热水流速探测，风机转速探测PWM 霍尔传感器连接2022/7/2144系统控制主板由SIME设计，西门子代工制造。扩

17、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。MU HE冷凝炉安装2022/7/2146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。2022/7/2147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

18、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，2022/7/2148安装冷凝水管安装冷凝水安装示意图2022/7/2149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弯头相当于水平管烟道每个45弯头相当于水平烟道下图为和锅炉相匹配烟道的数值：直

19、径60/100直径80/125锅炉型号水平最长直立最低直立最高水平最长直立最低直立最高12 T61.38121.21520 T61.38121.21520-25 T61.38121.21525-30 T51.37101.21330-35 T41.3681.2112022/7/2150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）2022/7/2151安装水质

20、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：2022/7/2152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

21、，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。2022/7/2153燃气要求要求安装燃气过滤器，防

22、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。MU HE冷凝炉维修2022/7/2155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240VL对E电压不大于240VN对E电压不大于15V。燃气压力：不得低于19mbar2022/7/2156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。2022/7/2157维修案例故障现象：锅炉

23、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。2022/7/2158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，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： 把系统压力卸到左右。 补水完毕后一定要关闭补水阀。 计

24、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。2022/7/2159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。2022/7/2160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。2022/7/2161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A

25、L06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 2022/7/2162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，

26、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。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

27、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