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电热水锅炉在高海拔地区使用需注意的事项

时间:2018-04-19 06:58点击:
  由于拉萨地处雪域高原,冬季昼夜温差大、海拔高、空气稀薄、气压低、含氧量少,对燃气采暖电热水锅炉燃烧情况和热负荷的影响很大。那么,在高海拔地区使用燃气电热水锅炉需要哪些的注意事项呢,天成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。自西藏拉萨市供暖工程开工以来,天然气管道入户,燃气采暖热水锅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电热水锅炉在高海拔地区使用适应性问题,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。
  高海拔地区主要以西藏拉萨地区为例,西藏拉萨气候主要特点如下。
  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供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;按使用功能分,有供暖卫浴双功能、单供暖、单供暖带储水罐等;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。因此解决高海拔对燃气供暖热水锅炉的影响,也主要围绕以上几大内部结构进行改善。
  1.1、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。为了解决在平原地区调试好的产品可在高海拔地区(拉萨)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热负荷的影响。
  产品出厂前调试时,产品的输入功率须按拉萨当地的输入功率折算出广州当地的功率参数进行出厂调试。
  1.2、海拔高度对燃气采暖热炉中燃烧系统的影响
  燃气采暖热水锅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1.3~1.8。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、NOX增高;
  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。
  1.3、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(拉萨地区)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,分别采集排烟管内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,因此其动作必须准确。
  1.4、高海拔对采暖水路循环系统的影响
  在燃气供暖热水锅炉中,采暖水路循环系统的作用是将采暖水加热,并使其在采暖系统中循环。其核心部件就是循环水泵,其作用是提供热水在采暖系统中的循环动力。在西藏拉萨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,水泵电机温升越大,输出功率小;
  2)高压电机在高原使用时要采取防电晕措施。
  1.5、环境温度对燃气采暖热水炉的选型
  燃气供暖热水锅炉进行独立采暖,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。
  2、总结
  对高海拔地区开发合适的燃气采暖热水锅炉,需要从整个燃烧系统、排烟系统和采暖水路循环系统上调整,否则会出现回火、烟气超标、热负荷不达标等问题,给消费者带来影响,甚至出现安全隐患等。通过以上针对高海拔燃气采暖热水炉的调整,可以消除高海拔带来不良的影响。西藏拉萨的供暖工程给拉萨居民带来了温暖,同时也给燃气供暖热水锅炉带来了新的课题。
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