關于大氣式燃燒智能熱水機

在衛生熱水供應系統中的應用

劉振印¹ 陳立飛² 陳永鋒²

（1 中國建筑設計院有限公司 ，北京100044；2浙江杭特容器有限公司，浙江312300）

[提要]大氣式燃燒智能(neng)熱(re)水(shui)(shui)機(ji)是一種(zhong)新(xin)(xin)型(xing)智能(neng)、集成、模塊化的(de)供(gong)熱(re)設備。本文(wen)從介紹(shao)研制這種(zhong)新(xin)(xin)型(xing)熱(re)水(shui)(shui)機(ji)的(de)目的(de)、主要結(jie)構特點(dian)和熱(re)力(li)性能(neng)測試進行對比分析，最后(hou)得出新(xin)(xin)型(xing)熱(re)水(shui)(shui)機(ji)優于其他熱(re)水(shui)(shui)機(ji)組的(de)論(lun)點(dian)。

關鍵詞 大(da)氣式燃燒(shao) 智能 集成 模塊化(hua) 鋼制(zhi)常壓熱水(shui)(shui)爐 真空熱水(shui)(shui)爐 熱水(shui)(shui)機

一、 概述：

目前國內衛生熱水供應絕大多數采用換熱器間接加熱供熱方式，熱媒采用城市管網高溫熱水或另設蒸汽、熱水鍋爐。隨著國內對鍋爐煙氣排放的環保要求越來越嚴格，并逐步在淘汰燃油鍋爐。由于普通換熱器受制于熱媒，解決熱媒途徑已迫在眉睫。近年來隨著西氣東送，城市天然氣管網建設迅速，這為解決供熱設備的能源問題提供了有利的條件。我公司受中國建筑設計院的委托，研發一種利用天然氣燃燒直接供熱的新型熱水機。該熱水機把熱水的加熱、貯存、熱水循環進行有機的結合，具有智能、集成、模塊化特點，機組占地面積小，使用與維護方便，達到無人值守。

二、 國內直接加熱燃氣熱水機組的現狀及發展趨勢：燃氣集成換熱機組

1. 鋼制常壓熱(re)水爐：熱(re)水出水溫度(du)波動大(da)(da)，加熱(re)較慢，普遍熱(re)效率不高。需(xu)(xu)要軟水，水質(zhi)差，易結垢。排煙(yan)(yan)溫度(du)高，需(xu)(xu)要較高的保溫煙(yan)(yan)囪設置(zhi)。體積較大(da)(da)，需(xu)(xu)定時清(qing)理，機房設置(zhi)、安裝有特殊要求，使(shi)用壽命5~10年，運行成本(ben)高。

2. 真空熱(re)水爐：采用(yong)低溫(wen)冷凝蒸汽(qi)間接加熱(re)，熱(re)水出水溫(wen)度(du)波動(dong)大(da)，加熱(re)慢，熱(re)效率低。排煙溫(wen)度(du)較高，需要較高保溫(wen)煙囪(cong)設(she)置(zhi)。體(ti)積大(da)，需定時清理，機房設(she)置(zhi)、安裝有較高要求，使用(yong)壽命5~10年，運行成(cheng)本高。

三、 新型大氣式燃燒智能熱水機性能特點及主要結構：太陽能熱水儲罐

1. 熱(re)水(shui)機采用美國(guo)進口瑞百(bai)克（RAYPAK）燃氣爐，大氣式燃燒，火(huo)焰大小(xiao)火(huo)兩(liang)級(ji)控制(zhi)，出水(shui)溫(wen)度恒溫(wen)，加(jia)熱(re)極(ji)快，熱(re)效率(lv)達92%以上。

2. 采(cai)用(yong)霍尼韋爾元器(qi)件，自控(kong)系統(tong)好(hao)，安全性(xing)極佳。

3. 排(pai)煙(yan)溫度<130℃，裝設煙(yan)氣節能器(qi)，可降至100℃以(yi)下(xia)，無需保(bao)溫煙(yan)囪，可直接排(pai)至室外，符合環保(bao)要求。

4. 運行平穩，噪(zao)聲(sheng)低(di)于65dB。機(ji)組智能、集成、模塊(kuai)化設(she)計可隨季節及用水量合理匹配，機(ji)組占地(di)面積小(xiao)，使用與(yu)維(wei)護方便，達到(dao)無人值守，使用壽命15~20年。

5. 新型熱水機主(zhu)要結構特點如下

（1）熱水機結構(gou)示(shi)意圖：

（2）燃氣(qi)爐結構(gou)圖：

（3）高端翅片銅(tong)管，一次性擠壓成型(xing)，具有(you)高效的(de)換(huan)熱(re)性能：

（4）可(ke)拆式(shi)爐排結構，平板式(shi)燃燒加熱均勻：

（5）熱(re)水(shui)機匹(pi)配(pei)公司專用熱(re)水(shui)貯(zhu)罐，材質(zhi)采用不銹(xiu)鋼S30408、S31603、SUS444，碳鋼襯銅、復(fu)合SUS444，確(que)保(bao)水(shui)質(zhi)。

（6）熱(re)水機預留了可連(lian)接太(tai)陽能(neng)、熱(re)泵、電輔助加熱(re)等(deng)余熱(re)利用接口，達到節能(neng)。

（7）熱水(shui)機匹配格(ge)蘭(lan)富水(shui)泵，設置了(le)熱水(shui)溫度、壓力傳感(gan)器(qi)，控(kong)制系(xi)統(tong)實時采集熱水(shui)各種數據，可連(lian)接到中(zhong)央樓(lou)宇(yu)控(kong)制系(xi)統(tong)或遠傳控(kong)制。

6、熱水(shui)(shui)機衛生(sheng)熱水(shui)(shui)供應系統：

四、 測試數據：熱交換器

熱(re)水機型(xing)號(hao)：HTZ-R-35-1.0（RAYPAK W-1468型(xing)商(shang)用熱(re)水爐），使用單位：杭州市(shi)第一人民醫院

檢測(ce)(ce)單(dan)位：浙(zhe)江省熱工檢測(ce)(ce)中心

1. 熱(re)水機額定供(gong)熱(re)量：353KW

     &nbsp;   最高熱水(shui)壓(ya)力：1.102MPa

     ;  &nbsp; 最高(gao)出(chu)水溫度：120℃

&nbsp;        設計燃料(liao)：天(tian)然氣

2.&nbsp;實驗測(ce)試目的：測(ce)定熱水機(ji)的供熱量、進(jin)出水溫(wen)度、熱效率

3. 測(ce)試數據：

結論：測試(shi)采用天然氣低位發熱(re)(re)值，熱(re)(re)水機平均出力(li)為(wei)369.8kw，實際出力(li)達到額定出力(li)，平均熱(re)(re)效率為(wei)92.01%

五、 熱水機系列產品的開發與效益分析：

1.&nbsp;熱水(shui)機(ji)根據賓館、飯店(dian)等常用(yong)的標(biao)(biao)準客(ke)房數進(jin)行(xing)歸類，按50、100標(biao)(biao)準床(chuang)位(wei)進(jin)行(xing)定型設計，便于給排水(shui)工程師設計、選型。

2. 應(ying)用實例(li)及效(xiao)益(yi)分析：

某養老中(zhong)心公寓樓(lou)，共300個標(biao)準間600個床位，具備天然氣(qi)能源(yuan)，要求24h供應(ying)熱水。

經計算(suan)熱負荷為：301.9kw，約26萬(wan)大卡/小時，可選取(qu)HTZ-R-25-1.0熱水機一臺，選配PAYPAK WH₃-1125熱水爐。工程一次性投資約40萬元左右，若采用真空熱水爐，需要考慮機房管路系統安裝、保溫煙囪設置，一次性投資約在50萬元左右，采用常壓熱水爐加傳統換熱設備，投資約在60萬元左右。

六、 結論：

公司研制(zhi)、開(kai)發的大氣式燃燒(shao)熱(re)水機(ji)，從立項到(dao)設計(ji)、試制(zhi)、測(ce)試與試用，取得了圓滿(man)的成果。由于它具(ju)有(you)新能源利用、節能、環(huan)保等(deng)優勢，熱(re)水機(ji)作(zuo)為整體模(mo)塊(kuai)化設計(ji)，智(zhi)能、集成，減少了機(ji)房(fang)占地面(mian)積(ji)，第(di)二代集成熱(re)水機(ji)占地面(mian)積(ji)已縮小到(dao)2m²，大大節約(yue)了(le)安裝(zhuang)、制作成本，熱水(shui)供應選型設計方便，已為國內眾(zhong)多用(yong)戶選用(yong)。

參考文(wen)獻：

1. GB50015-2010，建筑給水(shui)(shui)排水(shui)(shui)規范

2. CECS134:2002，燃(ran)油、燃(ran)氣熱水(shui)機組生活熱水(shui)供應設計規程

3. 05SS121，熱水機組(zu)選用與安裝

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