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《新一代环保节能供热设备情况报告》

2015-07-05 14:22 来源: 浏览:

       人类社会的发展,促使当代世界各国不断地开发利用自然界的各种能源,其中以利用热能最为广泛。人们通常利用热能采用两种方式:一种是直接把热能用于工业与民用加热、采暖、蒸煮、烘干或生活用热水等;另一种是间接利用热能的方式,即将热能转换为发动机传带的机械能,主要用于生产上的动力或进一步把机械能转变为电能。

       所谓锅炉就是利用燃料或其他能源的热能,把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。统称为:供热设备。锅炉包括锅和炉两大部分,锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生活中也有少量应用。

        当前,我们中国的锅炉现状:环保节能政策的实施开始,已从90%燃煤为主的历史阶段,转变为应用热力管道和以燃油(气)锅炉所替代,主要用于控制二氧化碳排放量较大的不良环境。燃油(气)锅炉,是以燃用轻柴油、煤油或燃用天然气、煤气、液化石油气等气体为代表而生成的蒸汽和热水的供热设备。而同其他燃料相比,特别是和煤燃料相比,其燃烧方式有很多优点:

       (1)油和气体燃烧容易起火,比燃煤锅炉要燃烧的迅速,并可瞬间点火启动。

       (2)油和气体燃烧中的灰分和硫分含量较低,燃烧产生的烟气粉尘量比燃煤少得多,表现硫和氮的氧化物同样也比较少,所以它可改变环境的污染。人们称它为:绿色环保型燃料。

       (3)具有较高的发热值,燃烧时容易燃尽,所需的燃烧空间小,而且可以采用较大的热负荷,锅炉的体积小于同容量的燃煤锅炉。

       (4)和燃煤锅炉相比,燃油(气)锅炉的输送和前后的辅助设备简单,采用管道输送油和气,既顺畅又清洁,根本不需大面积的储存设施,可省去燃煤必备的储煤场和除灰(渣)的占地。不仅能够减少建造锅炉房的占地面积,并且还能节省相当地基建投资。

      (5)燃油(气)锅炉比燃煤锅炉的燃料供应系统和运行系统都比较简单,利于采用自动化控制系统对锅炉的燃烧,也利于对蒸气和热水参数进行自动控制。

      (6)燃用天然气的锅炉,不仅比燃煤锅炉的采暖费用要低,而且比燃用轻柴油锅炉的采暖费还要经济一些。

       沸尔沃新型燃油(气)热水机是替代其他各种热水锅炉的节能佳品。以它的功能来说应该是:热水锅炉的延伸,供热设备之升华!2003年开始至今,在六个省、市和自治区安装了30余台沸尔沃新型燃油(气)热水机并经过运行五个采暖季的实际考验,获得了各界用户的好评。以水火相容的全新理念设计而成的沸尔沃新型燃油(气)热水机,系利用第一种能源的新一代供热设备,不仅能以保证高效运行,而且安全可靠无爆炸危险,并可经济地使用一次性能源。当然,这也是一次破天荒的尝试。行业专家们称它是:热源发展史上的一次重大革命

       现在,我们中国的锅炉种类是比较全的,全国有五大类38个系列,86个品种。可以说国外有的我们都有,而国外没有的,现在中国也发明了具有民族知识产权的新一代供热设备。在我们国家对新型锅炉的发明和改革创新得到了空前发展,例如:沸尔沃新型燃油(气)热水机就是具有民族性质的自主知识产权,即:实用新型专利产品。中国在用锅炉的种类大体上分为水蒸气和热水,按其用途来说可分为:电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、船舶锅炉和特种锅炉等。电站锅炉用在火力(或水力)发电厂中,向汽轮发电机组供蒸汽。为了提高电厂的热效率,要求这类锅炉产生的蒸汽参数较高,蒸汽量也很大。一般额定工作压力3.8兆帕,蒸发量D>75t/h。工业锅炉主要用于供给工业企业在生产工艺过程中所需要的水蒸气或热水,作为加热、蒸气或干燥设备的热源。一般额定工作压力3.8兆帕,出水温度95—130℃。生活锅炉是用来生产低压的蒸汽或热水,以满足采暖、洗浴、饮水、蒸煮的需要。一般容量较小,参数低,设备也简单。船舶锅炉用于在船上,向主蒸汽发动机提供蒸汽,推动船舶前进,或供给热水作为船上其他辅助设施之用。

       上述几大种类锅炉,具体到应用功能上,又是怎么区分的呢

      (1)按其工作压力可分为:常压、低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力锅炉等不同压力的锅炉。目前在国外有的国家,已经制出造超超临界压力的电站锅炉。近几年来我们中国已经开始制造超临界压力的发电锅炉,也有的大型锅炉厂正在研制超超临界压力的发电锅炉。此外,根据环保的不同需要,我们国家还研制成功并付诸使用了各种不同类型的特种锅炉。

      (2)按其结构特征不同可分为:火管锅炉和水管锅炉。

      (3)根据燃烧方式不同可分为:层燃式(煤炉)室燃式(油炉、气炉、煤粉炉、水煤浆等)沸腾式(固定床炉、流动床炉)和明火反烧式(连续明火反烧炉、机械下饲式明火反烧炉)。

      (4)依照热能的来源不同可分为:燃煤、燃油、燃汽、原子能、太阳能锅炉。

      (5)采用所用燃料不同可分为:固体燃料、气体燃料、液体燃料锅炉。

以上为常规锅炉的分类方式。目前还有高效环保的沸尔沃新型燃油(气)热水机(本文在后面专门介绍)和一些高效环保的特种锅炉。(不同的特种锅炉——略)

       在各种类型锅炉中利用水和烟气直接接触加热原理的水火相容加热的沸尔沃新型燃油(气)热水机,就是燃烧物直接和被加热的工质进行能量交换的热量传递设备。这样的热量传递设备具有快速传递升温,热效率高和节约能源等优点。沸尔沃新型燃油(气)热水机就是应用了具有国际先进理论浸没燃烧法而产生的国家实用新型专利产品,经国家知识产权局专利局审定并颁发了专利证书,专利号:ZL200520113552.X

       浸没燃烧法又称液中燃烧法,它是具有世界先进水平的一种新型燃烧形式。即:将燃气与空气充分混合,送入燃烧室进行充分燃烧,然后再把高温火焰及烟气直接喷入到液体中,从而加热成为液体。浸没燃烧法的燃烧过程属于完全预混燃烧,其传热过程属于直接接触传热。浸没燃烧系气——液两相直接接触传热,它的先进性主要在于

       一是不需要间壁式换热器或蒸发器的传热面,因此不存在传热上结晶,结垢和腐蚀问题,不需用耐高温、耐腐蚀的材料。二是高温烟气从液体中鼓泡后排出,由于气液混合时搅动力十分强,大大增加了气液之间的接触面积,从而强化了传热(热交换)过程。行业专家们之所以说“水火相容”的全新理念设计而成的新型燃烧技术是热源发展史上的一次“重大革命”,主要是它所产生的效果非常好,即:排烟温度低、热效率高、节省能耗、设备简单、投资也少。随着锅炉燃料的洁净和环保性的提高,完全可以展望:沸尔沃新型燃油(气)热水机浸没燃烧装置,在国内外今后供暖设备(采暖、洗浴)方面将会有突飞猛进的发展。

       沸尔沃新型燃油(气)热水机工作原理是由三个部分组成:机体燃烧器控制柜。采用进口先进的燃烧器,将油(气)尽燃后的高温热烟气与经过雾化中的细水滴进行喷射容结,在机壳内的一个筒体(锅炉叫锅筒)内充分换热(人称:无锅管的锅炉),换热后的低温烟气脱水后排出筒外,吸热后的热水非常顺畅地供采暖和生活(洗浴)热水之用。

       沸尔沃新型燃油(气)热水机结构原理图,见下图:

 

 

 

    沸尔沃新型燃油(气)热水机的结构特点

       (1)热效率高 节能耗

        现有传统常规各类型的热水锅炉,水与烟气的换热都是通过各种受热面,简单地说就是一层夹板。它们之间的换热系统(无论采取什么样的材料,什么样的结构形式),最高只能达到50W/m²)。沸尔沃新型燃油(气)热水机则是去掉了铁板这层受热面,水与烟气直接容结,水与烟气直接接触的换热系数可高达150W/m²)。供热设备热效率的高低取决于换热系数,沸尔沃新型燃油(气)热水机升温很快,在机壳的筒体内是烟气直接与水相容结并传递热量,使其加热的速度加快,开机后的瞬间热水温度可达60℃以上。所以沸尔沃新型燃油(气)热水机的设计热效率为96%,经国家燃气用具质量监督检验中心实际检测达97.9%

       (2)排放达标,环保好

        沸尔沃新型燃油(气)热水机经过热交换后的水质之所以较好,是因为即使在燃料中含有一定量的有害杂质,其经过充分燃烧后,有害杂质的含量也会减少。经过有关部门检测,沸尔沃新型燃油(气)热水机属低噪音设备;经主管环境保护监测中心实际检测,其水质均已达到国家标准。沸尔沃新型燃油(气)热水机的排放气体大大低于国家类地区的限制标准。排放气体中的一氧化碳和碳氢化合物接近于零,硫氧化物及氮氧化物的含量均低于国家标准。它是一种环保节能的供热设备。

      (3)没有压力 保安全

       由于沸尔沃新型燃油(气)热水机在机壳的筒体内没有锅管,即:没有局部受热面的烟管和水管。烟气与水直接在敞开的筒体内进行热交换,因而也就形不成任何压力。因此,完全排除了类似锅炉承压爆炸的隐患,运行起来不仅噪音低而且非常安全可靠。

      (4)占地很小 投资少

        采暖用的各种热水锅炉为了获得较高的热效率,通过增加受热面延长烟气的换热流程。由于沸尔沃新型燃油(气)热水机的换热系统极高,结构又比较简单,所以体积也就较小,既节省了钢材,又降低了造价。据国内有些生产厂家统计,0.7MW60万大卡)的常规燃油(气)热水锅炉的重量约为4—5吨,而0.7MW60万大卡)立式沸尔沃新型燃油(气)热水机的重量仅为900公斤(卧式热水机为1100公斤)。视其沸尔沃热水机的机体外型显得非常美观大方。

       此外,由于沸尔沃新型燃油(气)热水机体积小,它比常规热水锅炉要减少三分之二以上的占地面积。既可以把机房设在地下室、楼层中,也可以将机房放在楼顶上或其他方便于操作的地方。这样可以节省相当地建造机房的投资。

      (5)坚固耐用 寿命长

       沸尔沃新型燃油(气)热水机是无压的供热设备,并改革掉了容易结垢腐蚀而又浪费钢材和能耗的传热装置,在机壳里边筒体内的关键部位还采用了特殊钢和不锈钢材质,不仅坚固耐用,而且延长了这种热水机的使用寿命。

      (6)自动控制 智能化

        沸尔沃新型燃油(气)热水机配置了最先进的电控装置,可智能化地控制热水机的启动和关闭;用户只要按照应用设定水、电、气的运行,就可以满足采暖温度和使用热水的需要;用户采暖,每当室内达到所需温度时,机房可以自动停止供给油或气。每当室内温度降至设定供暖温度以下时,而机房就会自动启动供给油或气。这样,可及时节省燃料,降低采暖费用;机房也无需日夜时时用人看守。

      (7)采暖费用 比较低

        沸尔沃新型燃油(气)热水机采用的是水火直接换热,它的热效率极高又节省燃料,比常规热水锅炉的运行成本要低的多。特别是沸尔沃新型燃油(气)热水机的排烟温度非常低,可保持在90℃以下。而其他国内外热水锅炉的排烟温度高达150-200℃,有的燃煤热水锅炉排烟温度要高至300-400℃,使很多热量随着废气体而白白排掉。正是沸尔沃新型燃油(气)热水机的排烟温度可稳定的低于额定的范围以内(正常运行的排烟温度在60-70℃之间),比其他热水锅炉可节省能耗30%左右;采暖费用就很自然的降下来。近几年,由于燃煤的价格上涨,沸尔沃新型燃油(气)热水机燃用天然气的采暖费用比燃煤的还要低。

      (8)绿色产品 都称好

       沸尔沃新型燃油(气)热水机是没有压力的供热设备,它不属于危险品管理范围,经国家质量监督总局和北京市质量监督局核准,在安装沸尔沃新型燃油(气)热水机时不需要办理报装手续。北京绿色事业发展中心对这种设备的问世很为重视,曾先后两次应邀参加在北京较大规模的推广绿色产品应用展览会,而且还得到国内外嘉宾和参观者的一致好评,堪称沸尔沃新型热水机是:新一代采暖、洗浴、绿色节能产品

       与此同时,将沸尔沃新型燃油(气)热水机在近几年来运行当中所遇到的主要问题阐述如下:

       第一水火相容的换热过程中,产生了一定量的碳酸,并由此而造成白色蒸汽加大,尽管这样的白色蒸汽完全符合环保指标,但对这样的状况,从研制与应用热水机的开始到现在,是一直被重视的一个问题。对此,也是有关人员一直在研究的课题。我们对其解决的办法主要有:采用冷凝分流器、气水防雾装置和高温介质等办法。

       第二从对热水机设计的原理来讲,水与火直接换热的热水机应该是不结垢的,但我们对外宣传时采用了:不易结垢的提法。可是在实际运行中,由于各地水质不同,例如:北京地区的水质过硬,确有结垢现象。因此,我们仍然主张并要求所有用户如同应用其他热水锅炉一样,也应采取必要的防垢措施,一是:有针对性地掺入药物;二是:增用软化水设备等办法予以解决。

第三热水机在几年来运行过程中,经常遇到的问题还有:辅机(水泵等)质量不佳和燃烧器与控制系统产生的问题,而影响热水机不能正常运行。对此,应从安装设备时下功夫,必须筛选那种经过考验而耐用的辅机(水泵等)、燃烧器和电控设备,以利安全运行,达到不发生事故之目的。

       结尾语:

    1.向各界表明:我这个笔者的年岁已过七旬,而且早已退出了企业经营的行列。唯一的想法是:期盼沸尔沃新型燃油(气)热水机得以继续发展,为我们国家环保节能事业做出应有的贡献。

    2.我现在考虑:沸尔沃新型燃油(气)热水机这一实用新型专利产品,眼下尚未在全国各地得到普及发展,对这种具有世界先进水平,比国内外各种热水锅炉的热效率都要高出很多的供热设备,未能得到适度发展而担忧。

    3.我衷心希望:正当国家对新的能源——天然气在全国大发展的现时,让沸尔沃新型燃油(气)热水机得到普及并继续为环保节能事业做贡献,呼吁社会各界有关人士和各省、市、区以及县的主管机关给予必要的帮助与大力支持为求!

       欢迎社会各界人士和各地主管机关,对我写的这篇情况报告和我们在发展沸尔沃新型燃油(气)热水机这一项目中存在的缺点与问题,多多提出宝贵意见!

 

 

 

 

200961

 

 

 

 

 

 

 

执笔人:施振邦

      沸尔沃燃油(气)热水机的主要技术参数,见下表

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