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采暖系统堵塞对燃气采暖热水炉运行的影响
中国壁挂炉网      2019-08-21 10:04     来源:壁挂炉月刊      浏览量:1775

燃气采暖热水炉于20世纪50年代出现在欧洲,20世纪90年代,燃气采暖热水炉开始在中国应用,2017年“煤改气”工程开始大量进入到我国北方农村地区。农村“煤改气”工程中,采暖系统多数由原有的燃煤系统改造,原管道系统内有大量的杂质,堵塞过滤器,导致系统水流量减少,影响壁挂炉的运行。本文从采暖系统的运行和热平衡两方面分析目前采暖热水炉在采暖系统堵塞时的运行状况。

01采暖系统低流量的危害

在北方“煤改气”工程中由于采暖系统多为燃气锅炉系统改造过来,原系统中含有大量的杂质,在运行过程中不断的在回水管道上的过滤器内积累导致采暖系统的阻力越来越大,采暖系统水流量会越来越低,在低流量时换热器的换热效果低于高流量,燃烧器处于低负荷状态,热效率低下。

当流量低于最小流量时将会导致壁挂炉频繁启停而进一步降低燃气采暖热水炉的热效率;由于水流量低,供暖系统向外散发的热量低,达不到采暖效果。如果过滤器完全堵塞,将有可能触发燃气采暖热水炉的自我保护装置。

02不同水流量对壁挂炉运行的理论计算

目前我国北方地区“煤改气”工程使用的机型大部分为大气式燃气采暖热水炉。以常用的两种机型18kW、24kW为例计算。燃气采暖热水炉系统水流量的主要动力源为水泵,水泵的性能直接影响到燃气采暖热水炉的性能,以格兰富水泵为例,5米扬程水泵性能参数见表1。

燃气采暖热水炉系统堵塞影响采暖系统水流量,主要是因为增加了系统阻力,而根据表1的水泵特性参数可知,系统阻力增加,水泵的流量减少,功率下降,三档时流量为1500L/h时效率达到最高为22.7%;二档时流量为1250L/h时效率达到最高为19.3%;一档时流量为750L/h时效率达到最高为13.3%。

燃气采暖热水炉在设计时考虑到采暖系统堵塞等不可预知情况,设计有旁通,旁通的特性开启压差为0.03MPa流量小于等于50L/h,压差大于等于0.045MPa时流量大于等于250L/h。

热平衡计算:

P=Q/3600×C×Δt

式中:

P—燃气采暖热水炉输出功率,W;

Q—燃气采暖热水炉系统流量,kg/h;

C—水比热容,J/(kg·℃);

Δt—燃气采暖热水炉温差,℃。

燃气采暖热水炉设计供回水温差按20℃计算。

从表2和表1可以得出燃气采暖热水炉正常稳定运行区间,系统能承受的最高阻力见表3。

系统阻力过高将会导致系统水流量过低而使得供回水温差超出20℃,从而导致燃气采暖热水炉频繁启动。如果出现堵塞现象,燃气采暖热水炉采暖系统随着运行阻力的增大,其水流量无限接近于零。此时燃气采暖热水炉的旁通系统将会开启,保证燃气采暖热水炉主换器的水的流动避免燃气采暖热水炉发生危险。旁通未开启时按旁通流量为0,旁通开启后流量按250L/h计算。旁通开启时燃气采暖热水炉的供回水温差见表4。

从表4可知,燃气采暖热水炉在低负荷运转时,如果出现燃气采暖热水炉采暖系统突然堵死时,18kW和24kW机型供回水温差分别为29.3℃和32.7℃,假设采暖系统此时正常运转回水温度为60℃,此时供水温度会急速升高,但是不会达到极限温度开关的设定温度,燃气采暖热水炉会自动停机而不会出现超温报警或别的危险事故。如果燃气采暖热水炉在满负荷运转时突然堵塞,有可能出现燃气采暖热水炉出口温度超出极限温度,触发燃气采暖热水炉的自我保护。

03采暖系统堵塞的判断与处理

燃气采暖热水炉的使用过程中,特别是旧系统改造的燃气采暖热水炉,需注意燃气采暖热水炉的状态,如有发现燃气采暖热水炉异常时需及时准确的判断,以免影响到正常采暖。

1、如果燃气采暖热水炉刚启动时,一直小火燃烧而不会转成大火快速提高水温,并且燃气采暖热水炉出水温度一直处在很高的温度且回水温度很低。此时很可能出现系统堵塞情况,导致供回水温差很高,系统一直在小火状态但出水温度已达到定温度,房间却没达到采暖效果,此时应检查过滤器是否堵塞。检查主管道阀门是否完全开启。

2、燃气采暖炉运行一段时间后燃气采暖热水炉开始出现烧到温度熄火,而且频率越来越快,此时应检查过滤器是否堵塞。

3、采暖季第一次运行燃气采暖炉,一开机就迅速升温后熄火,甚至达到极限温度,燃气采暖热水炉报超温故障,此时应检查水泵是否正常、过滤器是否堵塞、主管道阀门是否开启和主管道是否堵塞。

总结

1、燃气采暖热水炉自身具有一定的克服系统堵塞而带来不利影响的能力,在系统阻力低于0.0447MPa时能够正常运行。燃气采暖热水炉的安全措施能够避免由于燃气管道堵塞而带来的安全风险。

2、针对于我国北方“煤改气”工程,旧系统改造工程等采暖管道系统杂质多,在运行过程中易于堵塞,在安装完成后一定要按要求对采暖系统管道吹扫。

3、对于旧系统改造而且可预期系统内杂质较多,可能出现吹扫不干净时,在燃气采暖热水炉与散热系统匹配合理时,需指导用户在燃气采暖系统出现启停频繁时,需检查过滤器是否堵塞。

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