關于大氣式燃燒智能熱水機

在衛(wèi)生熱水供應系統(tǒng)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]大氣式燃燒智能熱水機是一種新型智能、集成、模塊化的供熱設備。本文從介紹研制這種新型熱水機的目的、主要結構特點和熱力性能測試進行對比分析，最后得出新型熱水機優(yōu)于其他熱水機組的論點。

關鍵詞 大氣式燃燒 智能 集成 模塊化 鋼制常壓熱水爐 真空熱水爐 熱水機

一、 概述：

目前國內衛(wèi)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(huán)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(fā)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(huán)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(fā)展趨勢：燃氣集成換熱機組

1. 鋼制常壓熱水爐：熱水出水溫度波動大，加熱較慢，普遍熱效率不高。需要軟水，水質差，易結垢。排煙溫度高，需要較高的保溫煙囪設置。體積較大，需定時清理，機房設置、安裝有特殊要求，使用壽命5~10年，運行成本高。

2. 真空熱水爐：采用低溫冷凝蒸汽間接加熱，熱水出水溫度波動大，加熱慢，熱效率低。排煙溫度較高，需要較高保溫煙囪設置。體積大，需定時清理，機房設置、安裝有較高要求，使用壽命5~10年，運行成本高。

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. 熱水機采用美國進口瑞百克（RAYPAK）燃氣爐，大氣式燃燒，火焰大小火兩級控制，出水溫度恒溫，加熱極快，熱效率達92%以上。

2. 采用霍尼韋爾元器件，自控系統(tǒng)好，安全性極佳。

3. 排煙溫度<130℃，裝設煙氣節(jié)能器，可降至100℃以下，無需保溫煙囪，可直接排至室外，符合環(huán)保要求。

4. 運行平穩(wěn)，噪聲低于65dB。機組智能、集成、模塊化設計可隨季節(jié)及用水量合理匹配，機組占地面積小，使用與維護方便，達到無人值守，使用壽命15~20年。

5. 新型熱水機主要結構特點如下

（1）熱水機結構示意圖：

（2）燃氣爐結構圖：

（3）高端翅片銅管，一次性擠壓成型，具有高效的換熱性能：

（4）可拆式爐排結構，平板式燃燒加熱均勻：

（5）熱水機匹配公司專用熱水貯罐，材質采用不銹鋼S30408、S31603、SUS444，碳鋼襯銅、復合SUS444，確保水質。

（6）熱水機預留了可連接太陽能、熱泵、電輔助加熱等余熱利用接口，達到節(jié)能。

（7）熱水機匹配格蘭富水泵，設置了熱水溫度、壓力傳感器，控制系統(tǒng)實時采集熱水各種數據，可連接到中央樓宇控制系統(tǒng)或遠傳控制。

6、熱水機衛(wèi)生熱水供應系統(tǒng)：

四、 測試數據：熱交換器

熱水機型號：HTZ-R-35-1.0（RAYPAK W-1468型商用熱水爐），使用單位：杭州市第一人民醫(yī)院

檢測單位：浙江省熱工檢測中心

1. 熱水機額定供熱量：353KW

         最高熱水壓力：1.102MPa

         最高出水溫度：120℃

         設計燃料：天然氣

2. 實驗測試目的：測定熱水機的供熱量、進出水溫度、熱效率

3. 測試數據：

結論：測試采用天然氣低位發(fā)熱值，熱水機平均出力為369.8kw，實際出力達到額定出力，平均熱效率為92.01%

五、 熱水機系列產品的開發(fā)與效益分析：

1. 熱水機根據賓館、飯店等常用的標準客房數進行歸類，按50、100標準床位進行定型設計，便于給排水工程師設計、選型。

2. 應用實例及效益分析：

某養(yǎng)老中心公寓樓，共300個標準間600個床位，具備天然氣能源，要求24h供應熱水。

經計算熱負荷為：301.9kw，約26萬大卡/小時，可選取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(tǒng)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(tǒng)換熱設備，投資約在60萬元左右。

六、 結論：

公司研制、開發(fā)的大氣式燃燒熱水機，從立項到設計、試制、測試與試用，取得了圓滿的成果。由于它具有新能源利用、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢，熱水機作為整體模塊化設計，智能、集成，減少了機房占地面積，第二代集成熱水機占地面積已縮小到2m²，大大節(jié)約了安裝、制作成本，熱水供應選型設計方便，已為國內眾多用戶選用。

參考文獻：

1. GB50015-2010，建筑給水排水規(guī)范

2. CECS134:2002，燃油、燃氣熱水機組生活熱水供應設計規(guī)程

3. 05SS121，熱水機組選用與安裝

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