建筑电气工程现代燃气热水器的新概念

建筑电气工程现代燃气热水器的新概念现代燃气具的新概念、新技术、新试验方法建设部城镇燃气标准技术归口单位张维华ISO/TC161“燃具自动调节和控制装置技术委员会”标准ISO/TC161“燃具自动调节和控制装置技术委员会（TC161标准中国批准单位是中国市政工程华北设计研究院）于2003年起，正着手迅速的把欧洲协调标准转化为国际标准，现以完成以下转换：1.ISO23550-2004《燃气燃烧器具安全和控制装置基本要求》由原EN13611-2000《燃气燃烧器具和燃气用具安全和控制装置一般要求》转换。2.ISO23551.1-2004《燃气燃烧器具安全和控制装置特殊要求第1部分自动阀门》由原EN161《燃具自动截止阀》转换。3.ISO23551.2-2004《燃气燃烧器具安全和控制装置特殊要求第2部分燃气调压器》由原EN88《进口压力小于200×105Pa燃气调压器》转换。4.ISO23551.3-2005《燃气燃烧器具安全和控制装置特殊要求气动型燃气/空气比例控制器》由原EN12067-1--1998《气动型燃气/空气比例控制器》转换。5ISO23551.4-2005《自动阀门检测系统》由原EN1643-2000《自动阀门检测系统》转换。6ISO23552.1-2005《燃油燃气炉及燃气燃烧器安全控制规程电动型燃气/空气比例控制器》由原EN12067-2--2001《电动型燃气/空气比例调节器》转换。摘：ISO23550-2004《安全和控制装置基本要求》还有以下内容，将逐步转换为国际标准。——燃烧器自动控制器（EN298）——燃烧器热电火焰监视装置（EN125）——手动旋塞阀（EN332）——机械恒温器（EN257）——多功能控制器（FMCEN126）——压力传感器（EN1854）——零位调节器（EN12078）把ISO燃气燃烧器具安全和控制装置标准变为我国国家标准或行业标准，然后把EN燃或行业标准与国际标准接规。先进的欧洲器具标准式检验用标准）间寻求平衡的原则。在中国要符合GB1。1、GB1。2、GB20000。4和GB20000。5的规定。——EN483—2001《集中供暖锅炉额定热输入不超过70KW的C型锅炉》——EN297—2003《集中供暖锅炉额定热输入不超过70KW的B11型和B11BS型锅炉》下面的EN677是EN483和EN297冷凝部分的技术要求的补充。——EN677—1998《集中供暖锅炉额定热输入不超过70KW没有冷凝部分内容的国外标准：——EN26—2000《装有气体喷嘴的卫生用燃气快速热水器》标准。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------欧洲标准中产品分类欧洲按燃具排烟方式分A、B、C三类。A——直排式；A1；A2；A3；B——半密闭式；B1；B2；B3；B4；B5；C——密闭式；C1；C2；C3；C4；C5；C6；C7；C8；（密闭式见CJ/T228的分类）其中：A1——无风扇直排；A2——风扇在换热器上方直排；A3——风扇在燃烧器下换热器下方直排；B1——带防逆风罩但无风扇的烟道式；B1－2——带防逆风罩，风扇在器上方的烟道式；B1－3——带防逆风罩，风扇在燃烧器下方的烟道式；B1－4——B2－1——无防逆风罩烟道式的烟道式B2－2——无防逆风罩，风机在换热器上方的烟道式；B2－3——无防逆风罩，风机在燃烧器下方的烟道式；B3－2——同轴烟筒烟气排入公用烟道，风取自室内烟道安装处，风扇在换热器上方的烟道式；B3－3——同轴烟筒烟气排入公用烟道，风取自室内烟道安装处，风扇在燃烧器下方的烟道式；B4－1——烟筒上屋顶有防逆风罩烟道式；；B4－2——烟筒上屋顶有防逆风罩，风机在换热器上方烟道式；；B4－3——安装同上面，风机在燃烧器下方烟道式；；B4－4——安装同上面，风机在防风罩上烟道式；；B4－5——安装也可以从墙上排出烟气烟道式；。B5－1——无防逆风罩烟气上屋顶烟道式；；B5－2——无防逆风罩烟气上屋顶，风机在换热器上方，可以从墙上排烟烟道式；；B5－3——无防逆风罩烟气上屋顶，风机在燃烧器下方，可以从墙上排烟烟道式；。给排气式、室外式等共5类。标准适用范围不同——例如EN26热水器标准：适用：A11AS型、B11型、B11BSB2-2型的强排式）适用：C1～C8型，但其中不适用：C3－1、C4－1、C5－1、C6－1、C7－1、C8－1型。——EN483欧标锅炉标准适用C1～C8型;但其中不适用C4－1、C5－1、C6－1、C8－1型。——我国GB6932标准适用范围：A型直排型被淘汰；B型只有相当B1－1型的自然烟道式，还有相当于B2-2型的强排式；但EN26热水器标准适用范围中没有B2-2欧标标准的要求。C型只有相当于C1-1型自然平衡式和相当于C1-2强制排气式和相当于C1-3强制鼓风式。燃具“卫生燃烧”的概念在EN483或EN26标准定义中：HCOCHplete相反如果燃烧产物中有显著的一种任何可燃成分，则燃烧被认为是“不完全的”燃烧，（Inplete干燥的无氧燃烧产物中的CO含量被作为判定和区别“卫生（hyginic）和“不卫生”（non-hyginic）燃烧的标准。本标准规定了针对不同所有和试验的最高COCO含量低于或等于所允许CO含量高于或等于所允许的极限含量，则燃烧被认为是“不卫生”的。燃烧安全检测燃烧适用性和安全性有下面4个方面要求都是要检测的，否则检测是不全面的：——无风条件下燃烧安全要求，主要检测设计和加工的燃烧安全；——有风条件下燃烧安全要求，主要检测系统通风和排烟的燃烧安全；——缺氧条件下燃烧安全要求，主要检测系统内外故障条件下的燃烧安全；——环境条件变化时的燃烧安全要求，主要检测系统在自然环境条件变化时的燃烧安全。关于气流监控装置EN26标准和EN483标准都要求对空气流或烟气流进行监控，并且这种监控是和（卫生燃烧）烟气中CO要求相联系在一起的！其实要求概括起来是两句话：a.无论何时、任何条件下烟气中CO大于0.1%时不能启动运行。b.无论何时、任何条件下运行时，烟气中CO大于0.2%时要切断运行。气流监视装置有直接监控（连续流量监控）或间接监控（压力监控或风机电压监控、或分段流量监控）2种方法。EN26类型和烟道有严格的要求，是不平衡式半密闭强排燃气快速热水器不能实现的。主燃烧器的点火方式：欧洲标准目前主燃烧器的点火方式，都可以从以下5种中选用：a直接点火b长明点火燃烧器点火c交叉式点火燃烧器点火d间歇式点火燃烧器点火e中断式点火燃烧器点火用下面图示解释：1.有点火燃烧器场合点熄主点熄主点火火火火火火火点火长明火主火点火间歇点火主火点火中断点火主火点火交叉点火主火2.大型燃具自动点火场合＜10s＜1s＜10s＜3s中断点火方式最长时间开关电火花中断点火开关连续和间歇辅助点火点火方式开主火直接点火电点火方式火花时间辅助主火时间熄火点火检测安全时间点火操作过程燃气回路安全GB6932国标对“燃气回路的构成”要求只有5.1.2.4条“通往主燃烧器任一燃气通路7规定的要求。这样的条款对使用水气连动阀的燃气快速热水器是正确的；但对于不使用水比例阀的燃气快速热水器更是不准确的。——EN26燃气快速热水器（小于45KW）EN26适用的机型是AAS、B11、B11BS、C11、C12、C13、C21、C22、C23、C32、C33、C42、C43、C52、C53、C62、C63、C72、C73。（EN26标准中没有B2型半密闭强排热水器）注：符合EN161“燃气自动切断阀”按气密力要求的分A、B、C、D4个等级；EN燃气具产品标准中使用的集成部件中，气密力符合EN161分级要求的阀定义为ABCD）4个等级。EN26第6.2.12条“燃气回路的构成，容许有3种燃气回路类型：（以下仿宋体字是EN26第6.2.12条的内容摘要）a.“无风扇的快速热水器，主燃气回路至少应有2个串联的阀门组成.。一个通过控制水流控制主燃气回路燃气供给的水气连动阀，和作为火炎监控装置一部分的关闭阀或由火炎监控装置操作的至少是一个C级或C）级自动切断阀，阀可以被过热保护装置、大气式传感装置，烟气安全排放保护装置来操作“。b.“带风扇的快速热水器、主燃气回路至少应有2个串联的阀门组成.。一个通过控制这对带风扇的、有常明火点火器的热水器是唯一的“可以不是C级或CcC级阀或C个C级阀或CC5s。EN26燃气快速热水器中主燃烧器回路有下面的解读：A分的关闭阀或火炎监控装置控制的C级阀或C）级阀组成。BEN26指出大气式传感装置是AASB11BS型CEN26标准中没有B2型半密闭强排热水器）CEN26第6.2.7（符合EN298要求的）自动点燃的点火燃烧器3种。DEN26标准对预清扫没有要求。EEN26的7.8.3.1条要求热电式火焰监控装置的阀的气密力等级是C级阀或C动水气连动阀气密力等级是A级或A）级阀。F的是为快速得到热水。G能与EN483燃气采暖炉主燃烧器回路结构相当的只有第3种C是EN26标准并没有过多地解读CEN483-2000的附录D那样的对CD级和D级以上比例阀的具体要求。EN483（G/T228）标准对燃气回路安全要求a.热电式火焰监控装置熄火保护阀为C）级；b.比例阀为D级或D）级以上；c.不使用水气连动阀。主燃烧器回路要求：（以下仿宋体字是EN483D）A．对不论有或没有风扇，但有常明火或交叉点火燃烧器的器具最低要求；对有风扇、有预清扫的采暖炉最低要求。a.直接点火CD＞250W同步关闭CC＞250W不同步关闭b.带常明火CC＞250W不同步关闭≤250Wc：有交叉点火CD）＞250WD）＞250Wd：交叉点火CD）＞250WC）≤250WCD）＞250WCD）＞250WB．C阀也同步关闭＞250W）a.直接点火CC＞250W（主）b.间歇点火CC＞250W（主）≤250W（点）c.间歇或中断点火CC＞250W（主）C＞250W（点）d.间歇或中断点火CC＞250W（主）C≤250W（点）

CC＞250W（主）CC＞250W（点）注：1.单个气路上两个C级阀可以用一个B阀和D）阀代替；两个阀必须同步关闭。2．无预清扫\带风扇采暖炉的必要条件之一时：——有永久或交叉式点火燃烧器；——热输入大于250W的燃气回路两个阀必须同时关闭，阀至少是两个C级或B和D级。——满足燃烧室保护特性要求（C11型）——点火时不涉及燃烧室外的混合燃气（C12、C13）——D级阀有气密性要求，但无气密力要求。理解：1.主燃气回路热输入大于250W时，器具有常明火或有交叉点火燃烧器、或有预清扫1D级阀(还有一个C级（或以上）阀)，但必须同步关闭两个串联阀门（第2两个串联阀门是C清扫，两个串联阀门可以不同步关闭（第3如果主回路上两个串联阀门是C火燃烧器、或没有预清扫时，必须同步关闭两个串联阀。换言之，常明火、交叉点火燃烧器、预清扫都可以起到一个阀门的安全功能。2.常明火点火燃烧器热输入回路上小于250W时；点火燃烧器热输入回路上至少应有一个C级（或以上）阀；交叉点火燃烧器热输入小于250W回路上要有两个串联阀门，可以有一个D)级阀；在有风扇，器具小于250W间歇或中断点火燃烧器的回路上必须有一个C级阀。如果有交叉点火燃烧器，或者有预清扫时点火燃烧器热输入大于250W，点火燃烧器回路上至少应有个D级阀；有风扇、没有常明火或有交叉点火燃烧器、没有预清扫的间歇或中断点火燃烧器的回路上必须有两个C级阀。3.要求产生非易失锁定时必须同时关闭两个串联阀门；热电式火焰监控可以只作用于热电式阀，但时间控制在5s之内；4.安全装置根据热电式火焰监控装置控制时，在发生闭合时应没有延迟；5.两个不同步关闭的串联阀必须是C级以上的阀门；6点火燃烧器热输入小于250W时，对最大安全时间不作要求；7点火燃烧器热输入大于250W时，可直接点火，对有风扇的采暖炉不作点火极限试验；8.多次试点火时，每次要进行预清扫，安全阀的延迟时间不计算在最大安全时间内。EN483中附录D中主回路的组成如下：采暖炉类型中不包括A、B型，C41、C51、C61、C81型。关于点火安全时间和熄火安全时间关于时间概念较多，必须把概念搞清楚。EN298有第1门、起动燃气阀门或主燃气阀门被通电与被断电之间的时间间隔。第2安全时间：如果火焰检测器没有检测到火焰信号时，在只有第1安全时间被用于2以第1安全时间和第2安全时间系指比较复杂的有辅助燃气阀或起动燃气阀的器具。在程序设计上起动可能有起动的第1阶段和起动的第2阶段。同时在第1安全结束和第2火焰和起动火焰是否稳定，这些概念大都是有辅助燃气火焰的、较大热输入的器具。EN483又定义了热电式的特殊时间和自动控制系统安全时间：——热电式的特殊时间：—点火持续时间T1A不大于30S；—熄火延迟时间T1E大于35KW不大于60S小于或等于35KW不大于45S；——自动控制系统安全响应时间：—点火安全响应时间不大于1S；—再点火安全响应时间不大于1S；—气流监控安全响应时间不大于10S；—前清扫安全时间5S~15S—熄火安全响应时间无再点火（D阀）不大于5S；有再点火不大于1S；锁定时间不大于30S；—内部故障响应时间间歇器具不大于3S；连续器具不大于60min；——点火时间和外部故障响应时间由开发商自定。——间歇安全点火燃烧器的熄火安全响应时间不大于60S再点火安全响应时间不大于1S；自动阀门的“关闭功能”关键词：安全装置控制装置调节装置为什么国际标准ISO23551-1EN161EN483和我国CJ/T228动截止阀门的“关闭功能”要求？这是由于欧洲90/396/EEC“燃气具指令”的基本要求中的3.10/否定控制装置。自动阀门是控制装置又是安全装置。自动阀作为安全装置门的“关闭功能“概念：第1（故概念。是上述安全装置的功能必须不拒绝/否定控制装置的概念。第2或程序操作发生故障，不能控制和影响安全装置时，安全装置仍然具有保证安全的关闭。ISO标准要讨论的就是指自动阀门作为安全装置的第2个非常重要的燃气器具系统“最后”的安全保证功能。（例如：EN483和GB14536。1指出温控器和限温器是1类装置、过热切断器是2类装置）“关闭功能”的概念——燃气用具使用的自动截止阀门的种类非常多，目前有热电式阀、自吸阀、强吸阀、提供“关闭功能”的关闭力和气密力是弹簧力。——标准中的自动截止阀门是指通电时打开，断电时关闭的自动截止阀门。有关定义如下：1）机械驱动装置：驱动阀门闭合元件的部件，一般指弹簧或介质。2并在阀门内转换为开启力。3）开启力：移动闭合元件到开启位置所需之力，这个力主要是电磁力或介质驱动力。4）关闭力：关闭阀门之力，与燃气压力无关，这个力是需要设计的，太大或太小都不合适。5这个力是阀的最小关闭力，当这个力大于关闭力时，要产生燃气泄漏。自动截止阀门有气密性和气密力要求，气密性是我们熟悉的概念。气密性要求如下表：公称尺寸（内径）最大泄漏量cm3/h（空气）DN内部气密性外部气密性DN＜10202010≤DN≤25404025＜DN≤80606080＜DN≤150100150＜DN150自动截止阀门最小气密力的要求如下表：阀门测试压力kPa允许的流量A类15上表中内部气密性所给的值B类5C类1或：阀门测试压力kPa允许的流量A类16．52dm3/hB类5．52dm3/hC类1．12dm3/h自动阀按气密力分级1）A、B、C、J级阀：在关闭件小孔面上有最小的气密力；气密力不因进口压力而减少。A、B、C级阀的气密力要求见CJ/T228标准和上表。J级是蝶形阀（工作压力≥50kPa）2）D级阀：是不承受任何气密力的阀门。3）E级阀：E级阀的最小气密力是最大工作压力的1.5倍或大于15kPa，E级阀的气密力会随燃气进口压力而减少，但仍满足气密力要求。一般指具有气密性要求的比例2阀组后面的阀即是）4）球阀等只与摩擦力有关，当摩擦力大于5N时，其关闭力应是摩擦力的2..5摩擦力≤5N时，关闭力应是5倍的摩擦力。——提供关闭力和气密力的弹簧材料要求直径≤2.5mm的弹簧材料应当是耐腐蚀的材料；直径≥2.5mm的弹簧材料可由耐腐蚀的材料制造或采取防腐蚀的措施。气密力的检测1毫巴/s、把空气接阀进口或出口，关键是使空气压力方向与阀关闭件关闭方向相反。对A、B、C级阀，按规定压力测其泄漏量。E1.51.5倍或150方向与关闭件方向相反，取最大测流量值。J类阀门，卸下弹簧，压缩到关闭位置测量其弹簧力。以电磁阀为例说明阀的“关闭功能（剩磁问题）弹簧开启力15%电磁开启力+剩磁力关闭力关闭功能气密力①弹簧的关闭力要大于气密力加15%电磁开启力加剩磁力，否则漏气了。②电磁开启力最大，要克服弹簧关闭力后，同时阀开启到最大位置。所以调试时要设计关闭力的大小，太大时：提早关断（一般会比15%时：由于剩磁关不上，显然不合格，关键决定阀芯的热处理水平！关于电气检测电气外部、内部故障检验模式一般电气安全性能要求：——外壳防护等级要求；——防触电等级要求；——电气强度和绝缘电阻、泄漏电流；——安装结构要求；——控制器用途、耐久性周期、2型控制器漂移要求。外部故障检验——关异常等等，都是外部故障检验模式，没有下面内部故障检验模式。内部故障检验——配线错误不会影响安全；（GB14536.1H27.1.4非正常工作）——元器件断路和短路故障，不会影响安全；——以驱动部件为重点的元器件部件故障，不会影响安全；——模拟火焰系统元器件故障时，器具能产生安全关断等；——电磁兼容故障检验。C类软件对硬件的要求（GB14536.1H2.16结构和H11.12使用软件的控制器）——具有周期自检和监测的单通道；对时间、程序和软件操作进行监测；——具有相同或不相同结构的进行比较的双通道；——不能进行比较的双通道应附加故障/错误监测的措施；——对C类软件应进行系统测试、或系统检查、或静态分析、或予审查。接地及安全ＴＮ系统中性线与保护线组合情况，又可分为三种形式：ＴＮ—Ｓ系统：整个系统的中性线（Ｎ）与保护线（ＰＥ）是分开的.ＴＮ—Ｃ系统：整个系统的中性线（Ｎ）与保护线（ＰＥ）是合一的.ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统：系统中前一部分线路的中性线与保护线是合一的.ＴＮ—Ｓ系统：L1L2L3NPE电力系统接地点外露可导电部分ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统：L1L2L3PENPEN电力系统接地点外露可导电部分ＴＮ—Ｃ系统:L1L2L3PEN电力系统接地点外露可导电部分有关电磁兼容检验IEC能执行GB6932ULJIS我国交流电源是工业、民用混用，三相四线制，干扰较大。相线接地、PNE断线事故、相线不平衡、雷击事故等时有发生，大型机电设备启动和停机干扰民用电源等等。电网噪声通过交流电源电路干扰微机控制系统。通常干扰有：——过压、欠压和瞬间掉电；（s量级）——浪涌、跌落；（ms量级）——尖峰脉冲群；（μs量级）——射频干扰（ns量级）电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度是突变的，因为与电网连接的旋转电机与保护元件有一定的反作用。如果较大的电网断开，电机在短期内会作为发电机向电网供电，使电网电压逐步降低。压的效应，帮助中应给出明确的说明。浪涌（冲击）抗扰度击，所以雷击浪涌是单极性浪涌。与开关有关的冲击：————配电系统的开关动作或负荷变化；————与雷击有关的冲击：——直接雷击到户外线路，大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生的电压；——建筑物内外导体产生的感应电压和电流的间接感应雷击；——附近直接对地放电的雷电入地电流，藕合到装置接地系统；——保护装置动作时，电压或电流可能发生迅速变化，藕合到装置的内部电路。根据GB/T17799.1－1999《居住、商用和轻工环境的抗扰度》标准要求：装置可能有下列端口：外壳端口信号及控制端口交流电源端口功能接地端口直流电源断口由于燃气具的外壳接地、信号和控制端口在器具外壳里面，直流端口也在外壳里面。地敷设，目的就是防止电磁干扰。所以标准考虑的重点，是交流电源线端口侵入的各类干扰，考虑到民用、商业和轻工环境，一般家庭的微波炉和手机是射频干扰，但因燃气器具外壳端口接地，所以影响不大。产品标准电磁兼容检验项目订的是三大项：a.以雷击、大型设备启动、大线掉地等过压、欠压和瞬间掉电检验；S量级b.以雷击、大型设备启动为主的浪涌和跌落实验；ms量级；c.工业电机等大型设备启动为主的尖峰脉冲群；μs量级。试验的目的如下：——S单片机的重启过程是20ms，所以20ms试验是关键，而S级试验问题应该不大。——雷击的浪涌检验，主要是看硬件安全保护功能设计和程序的正常运行。——试验。EN298“燃烧器和燃气具自动燃烧器控制系统”标准主要内容——对系统防止内部故障保护的评定这部分的主要内容是，系统内部故障的检测和识别；电路和结构的评定；集成电子器件的附加要求，下面是具体内容：A）余裕设计余裕设计即是使选用的元件的功率和参数大于设计额定值，见下表1：表1元器件选用表元件类型参数应力下降元件类型参数应力下降V75%80％

精密电阻Io

P33%﹤＋5V

其他电阻集成电路VV75%﹥－5VTiP67%115℃67％I50％钽电容V75％光敏三极管V67％其他电容Ir67％发光三极管P67％VTi115℃变压器V67％所有继电器I67％热敏电阻P67％所有型号开关I67％V67％V67％二极管V67％

I67％连接器所有型号I67％Ti115℃V67％＋10K三极管I67％－10K晶体振荡器所有型号P67％ta+10K比最小值高Ti115℃－10比最大值低注：“余裕设计”即“大马拉小车，表1的应用方法是选用的元器件参数乘以表中的百分数是元件设计的额定值。B）容错设计检验：（元件短路和断路评定）例如以“燃气两用炉”为例：a）长期运行系统的第一故障要求：导致以下结果：1随着所有阀门断电，系统中断。2系统故障检查在3s内完成，显示系统安全运行或安全关闭或锁定，或在安全重新启动后仍导致锁定状态。3剩余的运转系统仍符合本标准的其他功能要求。b）长期运行系统的第二个故障要求：如果第一个故障的结果是上述的第3项状态，则要制造第二个故障进行评定。第二故障与第一故障同时考虑，其故障的结果还应是导致上条或2或3种状态中的任一种。评定只以二个故障为限，不考虑第三个故障要求。以上是在运行状态下进行的故障评定，在系统锁定和安全关闭状态下，也要分别做上述故障评定。当然对象热水器那样间歇运行器具也要进行二个故障评定。在EN298的附录A中提供了电器元件的故障检验模式说明，如下表2：表2A.1元件故障模式元件种类短路断路备注电阻：碳膜电阻○线绕电阻○○其他电阻○电容器：所有类型○根据IEC384-14：○○纸介质电容二极管：所有类型○○——断路电路三极管○○——管脚依次与其它每个管脚之间的短路电流集成电路：除条款10之外的——断路电路○○所有类型——一个管脚依次与其它管脚之间的短路电流光学绝缘体：根据EN60335-1○仅对绝缘电路如果一个继电器符合ICE2550-20和1-00继电器：电路故障模式不需要考虑所有类型○○线圈电流限制装置，触点对之间的短路电流就不必考虑。○○接触器如果接点符合EN60947-5-1：1991的表C.1中规定的0.3制造厂根据C.2的试验情况。舌簧继电器○○电感：线圈○○每种缠绕，每组缠绕，逐个对中心缠绕变压器：符合EN60742要求的安全隔离变○石英振荡器：压器○○所有类型符合IEC14DC(0)○29的变压器所有其他类型开关：所有类型○双列式封装开关○○（DIP）接触器：○所有类型连接物：○跨接电线C）EN298还要求对有关“安全和操作程序的安全进行评定。3们行业从来没有过的。表3A.2微机故障模式与安全相关的单元故障范围试验测量的例子及其他可能的方法单片机（CPU）主机冗余相互比较或所有子程序的周期试验，如：——寄存器DC故障模式步模型试验——译出指令和执译出和执行错指令相关组的等效试验行指令误程序流程的独立的HW监督——程序计算器DC故障模式步模式试验——寻址DC故障模式步模式试验和冗余数据的比较——数据路径DC故障模式无中断冗余功能系统的相互比较或程序流程的独立的HW频率中断中断处理和执行监督与不同信号源有关的中断时钟频率不正常只冗余电路状态的相互比较或独立的时间跟踪监视——标准石英钟有谐波或次谐看门狗波存储器恒定数据冗余码的所有信息错误冗余存储器部分的比较循环检查的周期试验或经99.6％可被由多项二进制冗余码的监视（ROM,EPRIM）覆盖冗余存储部分的比较或步模式试验的周期试验或工作数据的存储DC故障模式动快速输送模型试验或经由多项二进制冗余的监督（RAM）态连接地址DC故障模式或周期冗余检查或经由多项二进制的冗余的监控，包括寻址。表3A.2微机故障模式（续）与安全相关的单元故障范围试验测量的例子及其他可能的方法信息——数据覆盖所有信循环冗余和数据冗余或海明码——寻址息错误的看以上检查包括寻址——周期99.998％时间跟踪监视或连续判定错误地址，多次寻址时间上的错序输入或输出范围数字I/O看附录A.1任冗余输入和输出信号的比较或周期步模式试验模拟量I/O何管脚间的冗余输入和输出信号的比较A/D和D/A转换短路输出检查或周期步模型试验看附录A.1获得的补偿电压的额外下降间断模拟量多路转换器错误寻址冗余信号的比较或周期步模型试验常用的集成电路片外部输出的冗余比较或所有顺序的周期试验（也即是ASICGAL，静态和动态Gate，Array）功能的规定应被考虑连续运行系统故障评定流程图如下类似第一个故障否是系统保持正常运行是否系统停止运行到关闭否否是是否符合其它条件是否是否否否是否符合其它条件是是否是在3s内安全中断否否模拟的第二个故障所有可能状态是否系统接收结束注：应特别注意的是，连续运行系统比间歇运行系统中多一个每小时一次的火焰监测系统的内部故障自检功能。以上这些要求在我国相关产品GB6932标准中并没有反映，如元件短路和断路评定在GB6932水平很好，但电磁兼容（EMC）的检测能力和可靠性评定的水平缺失。燃具控制系统的主要干扰一般讲在设计和试制阶段表现很好的控制系统，在实际应用时并不能保证不出问题，这是由于燃具安装和使用条件、环境条件都比较严酷。作为燃具的集成电路的安全性和可靠性分析，应注意以下原因可能引发的故障：——标准要求不高，设计考虑不周；————燃具周围环境变化；高温、高湿、低温环境；——控制器之器件劣化；短路、断路、电路板腐蚀；——杂波干扰和雷击干扰（EMC）和电火花干扰等。近年由于单片机的广泛应用，单片机的故障除与集成、分应电路是一样外，又增加另外三个方面的故障：a）停机——系统在程序途中突然停机工作，不进行重新启动。b）误动作——如在干扰侵入时燃烧火焰变小，干扰消失时火焰又恢复。c）失控——突然产生程序以外的动作，系统不能返回原程序而处于失控运转状态。能影响燃具控制系统的干扰是很复杂的。干扰来自系统的内部和外部，系统的内部主要来自电点火和线路板（PCB）设计、应选用抗干扰能力强的微处理器（MPU干扰虽不能直接造成硬件的损坏，但会使程序系统失控，导致控制失灵，造成故障或事故。智能化系统的主要外部干扰是电磁辐射，由于燃具金属外壳接地，外壳电磁辐射影响较小，有的是：——欠压、过压、瞬间掸电（s量级）——浪涌、跌落（ms量级）——尖峰电压脉冲群（µs量级）——射频干扰（ns量级）所以在燃具标准电磁干扰项目选项时，应当以上述干扰为选项的基础。EN298标准第9章对控制系统的防止内部故障的保护，提出了如下的要求和评定方法，其基本的要求是“自动燃烧器控制系统应是故障自动保险的，即是说“无论电子元件产生具的安全并不依靠每个元件的可靠性，而是依靠安全设计和安全保护设计。其主要是讲系统的“余裕设计集成电路和单片机系统的抗干扰设计EN298第10章提出怎样设计线路、指出什么样的设计是故障自动保险的设计。EN298第10.2条指出：给以专门的防护。系统配置应考虑附录AROM诊断检测、数字存储器RAM合标准的要求。可以是：a.一个监视一级保护装置的单独二级保护电路。b.c.二级保护间的相互作用（用ROM监视RAM10火焰监控系统和燃具启动系统、程序监控系统为主要关注对象。这些安全设计的示例是非常多的，下面只以几个示例来说明。——火焰和水流信号处理以火焰信号为例，燃具燃烧过程中，燃气压力变化和风压的影响，会使火焰摇晃，使火焰信号不稳定或中断，这需要用单片机时间常数判定功能确认火焰是否正常。——要有2个以上火焰信号同时从传感器传来，才把信号传到单片机去。——采集10~16个火焰信号进行平均处理，用均值与给定常数相比较，确认是否正常。——采用下图的振荡信号延迟输入方法，在时间TD后（踏步时间）送入单片机火焰信号。单片机读入输入TD输入信号踏步采样其他办法还有输入、输出信号比较采集等。——传感器故障的判断（重要输入的上下限位）以热水器中的传感器引线断路故障保护来说明，下图是热敏电阻传感器保护电路，输出信号送入单片机以进行判断。比较器IC2VCC在R1和THIC1的负端与正端IC1IC2的输IC1V＋＞V－IC1IC2输出为低电压，因IC2的V+＜V－当热敏电阻或其引线断路时R1和TH交点电压等于VCC,这时IC1的输出变为低电位，而IC2的输出变为高电位，则单片机马上可以判断出传感器的故障。——重新启动回路设计：重新启动回路，在电源电压低落时，单片机回路极易产生失控，所以要利用重新启动为以下三种：第一种是在电源投入时，电源电压升压达到回路开始工作时的上电重新启动功能。第动功能（内部复位）重新启动分为抗干扰的“热启动”和彻底初始化的“冷启动”两种。对这些重新启动电路的设计各生产厂是不相同的。各种设计各有特点，所以下面用一个较好的设计和一个不好的设计来加以说明。a.有问题的重新启动电路设计动电压时，单片机处于重新启动状态。正常状态是在电源投入的瞬间，通过R1向C1充电单片机入口的电压慢慢上升，例如当电压超过V4..5小于V5时，单片机开始执行初始程序，有个时间常数（约20ms瞬间低落时，这个回路突然断电又迅速回复到5V时，单片机重新启动接口处的电压可能低于V4.5，也可能高于V4.5仍在执行程序，电源电压又恢复了，即没来得及进行重新初始化启动，而仍在继续执行某一程序，便可能误动作。b.安全的重新启动设计下图是改进回路设计，在电源瞬间低落时，仍可保证单片机正常工作。图中IC1B和C。在电源投入的电源通过电阻R1向C1R3向C2C1C2容量相同但R1＞R3，则B的电压升的较C慢，要求调整R2和R4的值使B＞C。刚通电源时，IC1比较器的输出是低电压，这时单片机入口处也为低电压，在电源投入的时间大于TR1后，由于B＞C，所以IC1输出变为高电位，单片机启动。电源突然断电时，C点电压由于C2的放电而保持不变，BIC1DB点电B点电压超过C这个时间称之为单片机重新启动的踏步时间。一般单片机复位信号是持续2个状态周期的低电平信号。寄存器要进行一系列复位操作，低电平长度约为20ms。——单片机程序监视系统在程序正常工作时，应监视完成主程序的时间间隔最大值。因为在产生故障时，或者在子程序中不能返回，或者在执行主程序中无限循环使返回到起点的时间无限延长。下面监视办法可确保燃器可靠的工作，不失为一个有效的办法，下图以其实例来说明其工作原理。a.正程序正常时，单片机把脉冲从①端送给IC1的②端，IC2的端输出高电压到IC2IC2等驱动回路使之工作。在微机故障时，①端的输出脉冲消失，则IC1的输出端③变为低电位，IC2的④端也变成低IC2切断。——硬件监视程序：COP，是个计数器。COP得不到及时清除，就会溢出使单片机复位重新启动到正常状态。——电磁阀电路安全设计：如下图所示的是有问题的电路设计。如果Q7Q8做短路试验，阀Q和阀W都会被打开。作为最简单的客观安全可靠阀门电路，起码应是下面设计。下图即是与门输出的例子，驱动电磁阀的三极管Q1Q2串联排列，单片机输出分送每一个三极管基极，不论单片机出现任何情况，当一个输出产生故障时，则无电流流过RL电磁阀，使电磁阀处于关闭状态。再复杂一些的电磁阀驱动电路入下图所示：V1V1IC1和IC2的运放输出去驱动。而IC2是经过单片机控制的，这两个回路中，有一个回路没有输出，则驱动回路不工作。某企业热水器的实用电磁阀驱动电路如下图所示：这种应用电路可以通过2J点和J阀的驱动件是继电器，而不是光电耦合器。——软件安全系统设计软件抗干扰措施，及时发现和纠正其造成的故障。⑴自诊断。自诊断一般分为：开机自诊断、周期行自诊断和键控自诊断。RAM区数据、定时器功能、相互通道的读写等。检查RAM是否读写正确或运行过程RAM区数据是否遭破坏，若有将RAM正确，若不正常给出报警提示。能参数将受其他因素影响，造成零点偏移和漂移，它们会影响测量数据的准确性。键控自诊断内容：通过人机对话接口设定特殊的自诊断功能。⑵程序容错。包括捕获陷阱、程序卷回、指令冗余、定时器热复位、系统复位处理等将I/O⑶信息冗余。信息冗余是指在传送数据序列中，按一定的规律性加入一些冗余信息码，采取纠错措施。一般冗余信息码越多，其检错和纠错能力越强。微机系统中常用的奇偶校验码、累加和码、汉明码等都由很强的检错纠错能力。其中CRC性错误检出率为99.99％。因此，CRC校验由硬件电路和软件编程都可以实现，硬件电路是利用移位寄存器作除法电路。⑷数字滤波。数字滤波就是通过计算或判断程序，减少叠加在有用信号中噪声干扰的N次计算其平NN-2个数据的算术平均值。③一阶递推数字滤波法。利用程序完成RC低通滤波器的算法。性干扰和频率较高的随机干扰信号的滤波。采暖热效率不应小于84+2log10pn欧洲关于采暖新热水锅炉效率指令中规定：92/42/EEC第5条规定：锅炉必须遵守以下有效效率要求：—额定输出，即在以KW表示的额定输出pn下运行，锅炉平均水温70℃。—部分载荷，即在30%的载荷下运行，锅炉平均水温随锅炉类型不同而变化。锅炉类型输出功率额定输出效率部分载荷效率KW热水炉平均效率%热水炉平均效率%水温℃水温℃标准锅炉4~40070≥84+2lgpn≥50≥80+2logpn低温锅炉*4~40070≥87.5+1.5popn40≥87.5+15logpn气体冷凝锅炉4~40070≥91+pgpn30**≥97+logpn*包括液体燃料冷凝锅炉**锅炉供水温度，应当注意冷凝锅炉部分载荷效率的特点。这里的logpn体现的是锅炉效率的“限大放小”的原则，即使用小功率锅炉，已经是省能，所以在效率要求低。而对大功率锅炉效率要求较高，节能要求高。E/U483和G/T228是标准锅炉的效率要求≥84+2Lgpn刀切的要求。标准锅炉部分热载荷试验，可以看出部分负荷的效率要求也低了4个百分点，是≥80+2Lgpn,非常科学而公平。耐久性的差别采暖炉电子式控制与机械式控制耐久性的差别在CJ/T228中，凡是耐久性要求250000动点火系统250000次。自动火焰监控装置250000次，电子控器250000次，电子比例控制阀250000次，其他少于250000次的耐用性项目均为机械控制式耐用性项目。1.耐久性（durability）产品在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。2.早期失效（earlierfailure）产品由于设计、制造上的缺陷等原因而发生的失效叫做早期失效。产品在开始工作后的较早设计，主要发生早期失效的期间叫做早期失效期。一般来说，电子产品都由一个早期失效期，如果不筛选就出厂，早期工作的失效率是常可对产品加以高应力筛选，使具有早期失效的元器件在较短时期内暴露出来加以剔除。3.偶然失效（randomfailure）产品由于偶然因素发生的失效叫偶然失效。产品早期失效后，失效主要表现为偶然失效，叫偶然失效期，在这期间的产品失效率接近常数，甚至还有略微下降的趋势。4.耗损失效（wear—outfailurre）产品由于老化、疲劳、耗损等原因引起的失效叫耗损失效。5.浴盆曲线（bathtubecurve）典型的产品失效率曲线，随着时间的推移，产品的失效率大体可划为早期失效期、偶率的变化可以绘制出产品的失效率曲线，其形状如浴盆，故称浴盆曲线。如图1所示Y失效A使用寿命B率早期失效期偶然失效期耗损失效期024681012J（年）图1产品失效率曲线6.冗余（redundancy）多，从工作特点上看，有热贮备和冷贮备之分，从冗余程度来看，有二重冗余、三重冗余、多重冗余之分。7.冗余设计（redundancydesign）用增加串并联单元（包括软件和硬件）来提高系统可靠性的设计措施。贮备设计分为工作贮备是指与产品的基本成分不同时工作，仅当基本成分失效时才工作的贮备。燃气/空气比例控制的发展和应用燃气/空气比例控制在燃具上的应用,源于上世纪70年代末到80年代初,当时的比例控制主要应用在燃烧机上，而在家用燃气具上的应用，还不是真正意义上的燃气/空气比例控制,单个的比例阀主要用在调节燃气流量的变化上，强制排气式燃气热水器的空气流量并不90/空气按比例同时变化，保持空气过剩系数恒定，出现了真正意义上的燃气/空气比例控制的能、安全性、环境排放要求上看，都使燃具进入到了一个新的里程。从2003年启始，欧洲标准化委员会把EN/TC58委员会（欧洲燃气燃烧器和燃气具安全和控制装置技术委员会）的全部欧洲标准转化为国际标准。直接与燃具比例控制装置相关的标准有2个：a.ISO/EN23552.1-2005电动型燃气/空气比例控制系统；b.ISO/EN23551.3-2005气动型燃气/空气比例控制系统。这两个国际标准所涉及的燃气/空气比例控制系统，全面概括了燃气/空气比例控制系统系统和G/AMFC（带比例控制的多功能控制器）的气动闭环回路比例控制系统，均是现代国际上最先进的控制模式。比例控制在实际应用时，系统要建立起调节控制回路，就是要把燃气和空气的压力/流调节控制回路有2种模式可以选择：a这便是电动型燃气/空气比例阀系统的控制方法。b）另一种是把调节回路组合到MFC（EN126多功能控制器）中去，这时的多功能控制器除了正常的热电式熄火保护功能、调温功能和手动开关功能外，还具有把燃气压力/流量作为反馈的气动信号送回到气动比例阀中，按照设计的燃气/空气比例要求，同时改变燃气和空气的压力和流量，这便是气动型燃气/空气比例系统的控制方法。由于单片机的普及，在气动燃气/空气比例控制系统中，燃气主回路中的两个自动电磁截止阀的启动和安全关断以及其它安全保护功能也可以是由电路板控制。所以气动G/AMFC多功能控制器，已不完全是机械控制方式，而是趋向电、气结合的方式，G/AMFC多功能控制方式控制精度很好，安全性和可靠性也好，控制电路抗干扰能力强、程序要求简单。遗憾的是，由于GB6932国家标准的范围中，盲目的把“燃气采暖炉也包括进去，造

成我国行业引进和开发的“燃气采暖炉，全都是电控比例控制方式，而没有气控的燃气采热水器所不能比拟的。EN483“燃气采暖炉”求是采暖炉所独有的。标准中指出的气流安全监视要求、自动切断阀的关闭功能要求和250000次耐久性要求，会成为三个技术关键。而电气环境安全要求、电磁兼容安全要求和可靠性评估要求2标准接轨。ISO/EN23552.1-2005“电动型燃气/空气比例控制系统”国际标准的基本要求ISO/EN23552.1-2005“电动型燃气/空气比例控制系统国际标准对燃气具电控基本流程提出了具体要求，如下图所示：烟气传11感器6空气传感器210火焰传感器空气1电控燃气812模块燃气调节器3混合传感器燃烧室57燃气传感器139调节范围炉控系统电动比例控制系统的范围这个基本要求适用于任何功率的燃烧机和燃气具电控系统，其调节系统应包括两个调伺服调节器、空气风机的调速和燃烧系统的分析信号的反馈能力。作为最低要求的电控流程，标准提出了具体的反馈类型设计条件，如下表所示：电控流程可接受的反馈类型反馈位置②速度流量/压差压力空气调节器阀√√√风机√①√√燃气调节器阀√√√调压器√√至少两个反馈（1个燃气的、1个空气的）③注：其中：①如果用空气风机转速控制空气流量，则开机时要有风机转速监控程序确认空气流量是否正常，同时还要有风压传感器提供气流监控信号。②直接获得调节器机械部件如阀位置反馈信号。③调节器的反馈信号还可以是：a.燃气/空气混合气的压力/流量信号；b.火焰监测信号；c.燃气压力/流量信号。传统的电控比例阀系统安装传统电控比例阀的燃气具，是没有使用单片机的控制系统，适合于中\小型燃气热闭环系统如下图所示：冷水Rt给定水温调节控制器比例阀热交换器Y温度传感器控制调节器一般采用PID比例、微分、积分调节。1.比例调节（P）——热水器出水水量与燃气流量间线性调节作用，称为比例调节。2.积分调节（I）——燃气阀门的运动速度正比于出水温度差，只要热水器出水温度与设定温度存在温差，则调节器就会连续驱动阀门以消除温差，这种调节称为积分调节。3.微分调节（D）——燃气阀门的运动速度正比于出水温度与设定温度间温差的变化率，即是在热水器水量变化瞬间，给燃气阀门一个阶跃的超前调节量。4.比例、微分、积分调节（PID）——调节的输出与输入、输入时间积分和输入变化速率的线性叠加成比例。偏差E＝热水温度－设定温度（如40℃）EE化以适应冷水量变化，使偏差E向减少方向移动。热水器热水出水恒温控制，由测温传感器、比例、积分、微分电路和比例阀组成。这种线路是指非单片机电子控制线路，即常规DDC控制（DirectDigitalControl其电路原理如下图所示：图中TH为热敏电阻，为改变其非线性，可并联一个相应电阻。SV为比例电磁阀，IC1和IC2的正相输入端电位被R2R3R1R2R3和VRTHVR并规定基准温度时，流过比例阀SV的电流是一固定值，即IC2的输出是一定的。这时，比例阀的阀开度也是一定的，热水器热水出水温度为设定值，按标准规定为40℃±2℃。假设由于水压突然增大造成干扰时，水流量增大引起热水器出水温度瞬间下降，热敏电阻的负阻特性使TH阻值上升，V1点电位上升，a方向电流造成V2点电位提高，IC1输出下降，V4点电位下降。IC2输出上升，Q2基极电流增大，使Q2集电极电流增加，流过比例阀SV电流增大，比例阀SV开度加大，燃气流量增加，使热水器出水温度上升，趋向设定温度。调节R6可调节比例度的大小。与上面比例作用同步进行的还有两种调节作用。一个是在V1电位上升瞬间，这个突变电压通过C1加到V2上，使IC1有个负脉冲输出。这个变化脉冲又使IC2输出一个正向脉冲电压，使Q2有一瞬间大电流流过SV比例阀，使比例阀适应水流量增大，有一阶跃调节作用，这称为微分调节。这个时间很短。调节C2可调节微分时间。另一调节作用是在V4Q2发射报沿b方向向C2流使V4电位逐步升高。V4电位升高使SV的开度逐步减小。由于比例阀SV的调节，使出水温度逐步上升。上述三种调节同时作用的叠加效果，使热水器出水温度又趋向设定的温度水平。假设冷水压力突然减少，则调节过程与上面过程正相反。对上面这种只作的燃气流量调节的燃气具，欧洲标准要求要对空气或烟气的压力或流量进行强制性安全监控。这类要求是我国GB6932“燃气快速热水器”标准中没有的内容。无论是EN483“燃气采暖炉”标准还是EN26“燃气快速热水器”标准，均要求对不使用比例控制器的电控燃具的空气流或烟气流进行监控，并且燃气具的这种监控是与CO排放量结合在一起，成为环保控制指标，燃具只要产生不完全燃烧就要自动切断燃具的运行。例如欧洲标准EN26“燃气快速热水器”标准第6.1.7.6.2条，就是气流检验装置的要求。对不使用比例控制器的燃气热水器，在燃具启动和关断程序中，都要有气流检测功能。这些气流检测方法，可以是下列方法之一：a.燃烧空气压力或烟气压力监测使用压力开关时，有下面3个条件约束：——风机是恒速的；——烟管是套筒型，长度小于3m，烟道上无可调节或可移动的节流阀；——热交换器的阻力降不得大于0.05毫巴。b.空气流量或烟气流量的连续监控，应使用气流传感器；分档变速是允许的，可使用各自独立的监控装置检测每一档流量。c./d.检测风扇转速的间接监控。e.现代燃气具电控比例阀组由于燃气采暖炉的水流量不象燃气热水器那样是个靠水流进行频繁启动、关闭的调节2个性和气密力的要求，这是比较困难的。典型的现代电动比例阀组，如欧洲845siGMA比例控制阀组，见下图：其中：1.燃气进口压力测压孔2..常明火燃气输出口3.电子式比例电磁阀4.伺服调节器5.燃气出口压力测压孔6.伺服燃气压力调节腔EV1阀和EV2阀是主燃气回路两个串联密封阀门，两个阀都有相同的气密性和气密力要求，一般是A级阀或B级阀或C级阀。EV2阀通电后，打开伺服回路，使主气道气膜调节阀下面燃气压力上升，推动膜片阀打开并上升，使燃气进入燃烧室，这里的膜片阀无气密力要求。EV1和EV2断电，EV1和EV2弹簧自动闭合截止阀切断燃气通路。EV1和EV2可以同步关断，也可以不同步关断。燃气输出压力波动的调节是用SV3伺服比例电磁阀达到的，燃气压力调节阀SV3的电磁SV3SV3调节腔膜片下降以减小调节腔的体积，使伺服压力增加，主气路膜片阀开度加大，使输出燃气压力上升达到预定值。应用三阀组时有2个需要注意的问题：其一是燃气压力的伺服调整波动范围不可能过须同时有调节空气压力和流量的功能，一般要使用空气流量传感器采集空气或烟气的压力/流量参数或调节风机转数，以监控空气压力和流量或烟气的压力/流量参数。这种设计必然要使用单片机，并建立相关程序和调节数学模型，同时还要存储好多的数据和参数1。燃具电控比例调节，适合于燃气采暖炉，因为采暖加热是个缓慢的过程，程序简便，数学模型也简单，调节精度要求也不高，可以把主要精力用到安全设计和可靠性设计上。这种调节方式运用到燃气快速热水器上则是比较麻烦的，燃气快速热水器是个水流量负荷变化范围很宽（水压0.2kg/cm2～8kg/cm2性系统1要精力用到恒温精度控制上，去攻克这是个极富挑战性的技术难题，实在是有点得不偿失。实际上无论是使用PID控制或有限制电路的PID快速热水器既作洗浴用，又作为厨房用具，使用时间短而又频繁开闭，作为中、小型8L以和电磁兼容安全检测2，过关都很困难（GB6932标准的要求太低了！）.今后中国要建设节能型社会，燃气具要降低能耗必然与国际接轨，两条道路：“燃气具限大、放小”和提高燃气具热效率。其实4L、5L直排式燃气热水器只要采用风扇联动，又安全、又节能，以5L燃气热水器是“落后产品”为理由而被淘汰，显然是没有道理的。也不符合现在国家节能社会的要求。8L以上燃气热水器启动时，越大的燃气热水器启动时台燃气热水器启动时造成的水、气浪费，十分惊人。电动比例控制方法的优点是控制装置可使用单片机使控制智能化，可处理非线性燃气/要求严格。现代气动型燃气/空气比例控制阀组最节能的比例控制应是以最小过剩空气系数使燃气燃烧。如果空气供应不足，便会产温度下降会导致燃具效率的降低。现代气动比例控制系统的流程大体如下图所示：设定值偏差Te空气流量T△Pa空气压力水温T－PgG/A.MFC燃气压力这个流程中的伺服调节量和校正量是空气压力的信号和燃气压力/流量的输出。下面看欧洲siT822G/AMFC气动比例调节阀组：这个三阀组的EV1和EV2阀，也是起密闭作用的两个电磁阀，中间的阀是起伺服调节作用的膜片阀。空气压力信号PLf上面，以非常简单的关系调节伺服系统PL=PG。如调节g弹簧时，则PG=PL+△PS，△PS是零位调节弹簧力。其伺服调节原理与前面电控调节阀原理相同，这里省略了。由喷嘴公式知道：其中PF是燃烧室炉膛压力因ε、A、ρ都是固定值，所以：K为常数燃气出口压力PG、空气压力PL与燃烧室压力相互作用，形成VG和VL的固定比例关系。式中：AL——空气节流孔面积；PL——燃烧器前空气压力；PG——燃气燃烧器前燃气压力：AG——燃气节流孔面积；εG——燃气系数；ρG——燃气密度。PF——燃烧室压力；εL——空气系数；ρL——空气密度；为保持过剩空气系数恒定，设计时应考虑在下列参数变化时，及时调节燃气压力。a.助燃空气压力影响PLb.助燃空气温度VLc.燃气温度变化VGd.燃烧室压力PFe.燃烧热值HGf.G/A.MFC在空气压力信号与燃气出口压力之间建立了线性关系，这种空气压力/流量与燃气压力//流量和燃气压力/流量的变化时，这个比例关系是不变的。当然更复杂的G/A.MFC比例控制器还有伺服放大装置，在可调范围内可取得不同的调节比率。——空气压力检测气动比例调节阀的精度主要取决于空气压力PL的正确检测，当过剩空气系数η在很大PLVL的稳定流量。由于空气风机是湍流的气流，分布不均匀，因而空气压力取样点要远离风机，应在靠PF的取样一般在燃烧室后方的上部安装检测点，利用PG和PF以确定燃气流量VG。——调节范围燃烧器工作范围是由火焰安全稳定范围和CO界限范围组成，调节范围是被通过允许的最小空气工作压力PLmin所限制的。调节范围R是在η为常数，设当PF=0时：调节范围的示例如下（相反最小输入不变改变最大输入也可以）ABCDE最大输入不变PLmax66666最小输入改变PLmin0.70.60.50.40.3（mbar）调节范围2.933.163.463.874.47气动比例阀的优点是燃气/空气比例调节可以是线性的，燃气/空气比例控制是个自适优点，其抗干扰和可靠性方面均优于电控比例系统。EN488和EN26标准都要求使用气动比例控制系统的燃具，其燃气/空气比例控制器应满足ISO/EN23551.3-2005和EN12067.13）的相关要求，这些要求是：——控制管的安全和气密性要求；——气动比例控制器的控制性能；——气动比例控制器的响应时间；——燃气/空气压力比例调节性能；——零调节的效果。目前将出台的“燃气采暖热水两用炉”行业标准，就涵盖了上面两种控制方式，无论电控式比例控制采暖炉或气控式比例控制采暖炉都能适用。小结：18L安全检测和电磁兼容安全检测过关困难。8L以下燃气热水器主要应使用调压器，稳定燃气热水器的气压和水压。GB6932燃气热水器标准应恢复5L直排燃气热水器的内容。2）8L9L/min8L制。3气控比例控制器系统比电控比例控制器系统有更多的优点，其抗干扰和可靠性方面均优于电控比例控制器系统。引用资料：1）李前卫数码恒温型强排热水器结构要素和控制方法2003.3《家用燃气具》2）张维华学习EN298燃气燃烧机和燃气具自动控制系统提高我国燃具自动控制系统设计的可靠性3）EN12067.1气动型燃气燃烧机和燃气具自动比例控制器4）ISO23552.1-2005电动型燃气/空气比例控制系统；5）ISO23551.3-2005气动型燃气/空气比例控制系统。燃具事故风险分析和对策事故关联对策与胶管关联的事故胶管连接不牢脱落智能燃气表胶管受热烧毁器具阀胶管连接受力脱落承插式燃具前阀门胶管老化、龟裂带过流量保险的燃具前阀门老鼠咬坏胶管与换气扇联动的阀门与燃烧关联的事故承插式燃具连接器具意外熄火胶管夹具点火失误和点火没确认液化气专用胶管器具过热燃具过热保护装置与阀门关联的事故强化燃气胶管燃具前阀门泄漏带承插式接头燃具胶管器具阀泄漏金属管连接燃具前阀门忘关闭挠性金属管连接误开阀门熄火保护装置儿童开阀门游戏可连续点火的燃具

操作事故与换气扇联动的燃具与CO中毒关联的事故燃具缺氧保护装置与燃具安装关联的事故安装监管燃具安装地点不对强制平衡式燃具燃具安装方法不对室外安装燃具燃具安装部件不配套采暖专用燃具风雨雪损坏烟道集中采暖系统与液化气瓶关联的事故与切断阀联动燃气报警器调压器出口压力过高与换气扇联动燃气报警器调压器泄漏、角阀泄漏燃气报警器第3者和不可预测事故建筑物有公用烟道电击事故建筑物有独立的换气系统地震感震保护装置电磁干扰过电压保护装置自杀燃气加臭冻结燃具防冻结保护装置《燃气采暖热水炉》标准中NOx的检测CJ/T228NOxEN483标准中的NOx的检测方法。欧洲EN483标准中的NOx的检测方法，又引用的是标准技术文件CR1404中的方法，CR1404有一万多字，涉及检测结果的误差分析比较复杂，下面只能介绍干法采样相关部分内容：EN483标准中的NOX浓度不是“卫生标准，而是“完全燃烧”和“不完全燃烧”的概念，与EN483标准中的CO浓度的概念不同。欧洲EN483标准中NOX浓度要求是资料性附录的原因，一是CO浓度和NOX浓度有牵扯，二是反映出欧洲对NOX浓度问题尚无科学的结论性意见。A）前言：本文件说明烟气中NOX、CO、CO2和O2的排放量试验方法、检测仪器、采样系统和校正气等的内容，应把本文件视为Tc标准的一部分。B）适用本文件不适用于燃具和无烟道管的燃具及工业过程测试。本文件适用的仪器是：——利用化学发光法原理的NO、NOX分析仪；——利用红外或紫外吸收原理的CO、CO2分析仪；（在NO、NOX浓度大于100ppm时）——利用顺磁原理的O2分析仪；电化学分析仪不适用于实验室检测。C）测量误差NOXNOX和CO测量的最大误差≤100ppm时为4.5%CONOX≤10ppm时为±20%CO≤200ppm时为8%连续3个试样的最大波动范围≤10ppm时为20%试验结果的总误差限制在20%以内。D）分析仪的主要特性：——校正曲线线性时控制0/30/60/90°回点；——非线性时控制10个点；——环境温度在10～35℃之间，8小时测定漂移；——测定NO、NOX时，CO2、O2和H2O有干扰；——应答时间控制在20s之内。E）校正气：满刻度70～80%，保留时间1年，定期校正每月1次，校正精度稳定值的1～2%.——零点气用N2；——NO用NO、N2气——空气或NO2发生用NO2气；——对CO、CO2、O2用N、CO、CO2、O2气。瓶类和辅助设备用不锈钢或镀镍件。调节阀、管子、接头用不锈钢或玻璃。F）采样方案——干法无冷凝——湿法冷凝——稀释法（本文件不使用）备注：1.采样管路保持样气温度在水露点15°K（恒温）2.全程用不锈钢或聚四氟乙烯件将样气送入分析仪，管路直径一般4～8mm，不能用橡胶或硅铜材料。3.冷凝器用玻璃、聚四氟乙烯或不锈钢制成，冷却温度2～5℃之间，应尽快回收冷凝液，以减少接触和吸收NOX，不能用干燥剂。a）当用冷凝/冷却方法时，应在加热箱外进行消除；b）当用渗透干燥方法时，湿的干燥管应尽力加热到露点15K以上，按制造商关于吹扫空气质量的建议。4.收集器、过滤器用玻璃或不锈钢制造，应能阻止1μm以上的颗粒通过，尺寸大小按单位面积流量制造。5.应采用耐腐蚀的流量计。6.应用聚四氟乙烯或氰化橡胶制造的泵，抽力大小应多有10%的所需流量。7.烟道管采样器是特制的，用CJ/T228规定的单管采样器。干法采样图：加热采样路线89102456731111.校准点2.采样管（带加热）3.冷凝器4.采样泵5.过滤器6.收集器7.分析仪标准点8.流量计9.NOX分析仪10.计录仪11.多余气体分流计算方法：干法试样（mpd）换算公式第1步：把部分试验试样换算为干燃气试样或Vmd干试样NOX浓度ppmVmpd部分试样NOX浓度ppmy干燃气试样水蒸气含量(CO2)md干燃气试验实例值(O2)md干燃气试验实例值(CO2)m理论干烟气CO2最大含量第2步：如果试验条件符合基准条件时，可把X1值用EN483或CJ/T228的附录F表F3、4、5直接换算NO2排放当量。再做第5步加权值计算。第3步：如果试验条件不符合基准条件时，把ppm值换算为mg/kw.h单位排放量。Hi为0℃上干燃气低热值，MJ；Vfd为理论干烟气量，m3/m3；X4为NO2密度，2.054kg/m3（0℃、0.101325Mpa用发光法测NOX时的含量即是NO2含量，NO＋O3NO*2+O2NO*2NO2＋hr用红外法，分别测NO和NO2再相加。第4步：换算为基准条件下的基准排放量，以EN483或CJ/T228公式对燃烧器燃烧空气湿度和温度的校正对照基准条件（10g/kg湿度和20NOX排放量影响的公式如下：有效测量单位和范围如下：NOxm：在hm和Tm测量的NOX，mg/kWh（测量范围50～300mg/kWh）hm：测量NOX时的湿度，g/kg（测量范围5～15g/kg）Tm：测量NOX时的温度，℃（测量范围15～25℃）NOX：根据10g/kg湿度和20℃温度基准条件校正的NOX值，mg/kWh。第5步排放加权值部分热流量Qn%70604020加权系数Fp0.150.250.300.3.0对不同特性锅炉的排放加权值计算可参考EN483的7.6.2.2具体规定和CJ/T228附录F的规定。燃具烟气中CO和NOX测试的误差计算张维华本文是对欧盟CR1404《型式试验燃具排放烟气中CO、NOX的测量》技术文件的理解，可为编制燃具产品标准时参考和燃具检测时参照使用。至于燃具烟气分析仪所用的红外线或紫外线吸收原理（COCO2分析）和化学发光法分析NO、NO2的原理，本文不涉及。试验对象的量值是客观存在的，称为真值。每次试验的检测量称为试验值，真值减去试验值的差，称为试验误差。一般对燃具烟气分析而言，分析结果的误差，分系统误差和偶然误差两类。分析误差的分类和区别如下表：分类误差原因误差区别系统误差1.仪器结构不良1.试验值总是向一个方向偏差2.周围环境改变2.误差的大小和符号在多次重复的试验中几乎相同3.经过校正和处理，可以消除系统误差。随机误差是某些难以控制的因素造成1.误差的绝对值不会超过一定界限（偶然误差）2.误差服从正态分布：a.绝对值相等的正误差和负误差出现个数几乎相等b.误差个数最多c.误差的算术平均值随着试验次数增加而趋于零注：当然系统误差经校正后，误差将减少，但仍有偶然误差造成的残差一个应当引起关注的问题是，燃具产品标准中，性能指标的要求常是一个确定值，例如烟气中CO含量浓度应小于1000ppm（0.184％等等。对企业值来判定的，这是因为任何分析仪器都有误差范围。如一般应把烟气中CO含量浓度试验值划分为3个基本判定区域：——合格（白色区域）试样分析浓度明显低于标准允许范围值；——不合格（黑色区域）试样分析浓度明显高于标准允许范围浓度；——不确定（灰色区域）试样分析浓度在仪器误差允许范围之内，应用更高级仪器鉴别或注明浓度。灰色区域在一般分析时都会碰到，越是微量分析，因为误差较大，灰色区域越是会经常出现的。CR1404文件给出了CO和NOX分析的误差要求，例如CO和NOX分析值在大于200ppm时，其测量最大误差为8％。那么在标准规定烟气中CO含量浓度应小于1000ppm时，920～1080ppm的区域就是灰色区域。灰色区域对不同检测仪器、不同环境、不同分析人员都是不同的，作为检测部门，尤且应努力改进试验条件，缩小灰色区域，提高检验科学性！虽然误差分析比较复杂，但计算机的广泛使用，计算起来还是很方便的。目前行业内果前的前期试验工作，一般称为分析仪器的“条件试验。掌握仪器“条件试验”的相关误是当遇到燃具仲裁或事故判定时，才能提供更科学的烟气中CO和NOX分析报告，这是检测部门应当承担的责任！第1部分仪器“条件试验”时的误差分析示例：1.1在多数场合使用分析仪器前，都应预先了解仪器的误差和误差范围。下面的计算在以下条件内有效：——在规定的校准日期前使用；——在规定的测量范围内使用；——在规定的基准条件下使用.注：因CR1404是由法文翻译的，下面公式符号表示方法有些没有变动，不同于我国文法习惯。NOXNOX浓度PPmNO2NO2浓度PPmCO2CO2浓度CO2的%H2OH2O浓度H2O的%O2O2浓度O2的%r偶然误差的值R偶然误差Re系统误差的偶然误差残差Rcd最不利情况下偶然误差e系统误差的值E系统误差Ecd(ecd)最不利情况下系统误差%Vm实测值的百分数Vm实测值fs满标度dT温差（使用时和校准时温差）dP压差（使用时和校准时压差）N转换器效率U总误差1.2偶然误差1.2.1标准气的精密度（R1）标准气本身的精密度，以标准气测量值的百分数表示。一般是1％或2％。1.2.2校准时的重现性（R2校准时的重现性以与真值的偏差表示。1.2.3仪器分析时的再现性（R3）仪器分析时的再现性以与真值的偏差表示。1.2.4环境温度、干扰等影响量（R4）影响量以分析时与校准时的偏差百分数表示。1.3系统误差系统误差是用正、负偏差表示的，所以“＋“－”号计算时要注意。1.3.1用标准气校准非线性误差残差（E1）E1的值是按标准气测量值的百分数表示的。E1min是最小校准误差；E1max是最大校准误差。1.3.2仪器随时间变化的系统漂移（E2）以E2min和E2max表示。仪器在一半时间时校准误差和系统误差的代数和等于零。例如：每月漂移－2校准时间周期：4个月；最好调节校准误差为＋4％；（4，2，0，—2，—4）2个月后（一半时间）校准误差为零。1.3.3影响量主要是仪器随温度变化时的满标波系统漂移（E3以E3min和E3max表示。E3按测量的量表示。1.4总误差表示1.4.1总偶然性误差1.4.2总系统误差总系统误差应控制小于2%。1.4.3总误差覆盖系数k＝2，2倍标准误差（σ）范围时，误差范围概率为95％。1.5条件试验时，仪器误差范围计算示例（基准条件下）CO红外分析仪测量范围：400～3000ppmCO标准温度：23℃最低使用温度：10℃最高使用温度：40℃校准周期：3个月下面计算在400～3000ppm测