后煤改氣行業(yè)觀察系列專題（二）∣技術(shù)之爭(zhēng)：常規(guī)壁掛爐VS冷凝壁掛爐_壁掛爐有噪音嗎

暖如家閱讀：51 2024-05-05 13:50:58 評(píng)論：0

“煤改氣”的實(shí)施，可謂給暖通行業(yè)帶來了一次跨越式增長(zhǎng)的巨大契機(jī)。2017年，受政策紅利影響，我國(guó)壁掛爐產(chǎn)銷量一路狂飆，沖上550萬臺(tái)大關(guān)，增幅高達(dá)162%。另外據(jù)業(yè)內(nèi)權(quán)威人士估算，目前為止國(guó)內(nèi)壁掛爐整機(jī)生產(chǎn)能力已達(dá)1500萬臺(tái)套以上，零部件生產(chǎn)能力達(dá)2000萬臺(tái)套以上，已位居全球首位。

隨著“煤改氣”項(xiàng)目的啟動(dòng)，許多企業(yè)將希望寄托于煤改氣項(xiàng)目的實(shí)施。盡管市場(chǎng)因疫情影響發(fā)展不盡人意，但壁掛爐行業(yè)仍處于上升期，從此前的政策規(guī)劃趨勢(shì)來看，行業(yè)發(fā)展的方向還是明確的，“煤改氣”不會(huì)突然停止。但從現(xiàn)階段的招投標(biāo)進(jìn)程來看，今年壁掛爐市場(chǎng)規(guī)模很難超越2017-2018年。

盡管數(shù)據(jù)顯示“煤改氣”仍是燃?xì)獗趻鞝t市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)，但是按照最初“2+26”城市“煤改氣”政策的規(guī)劃，2020年是該項(xiàng)目的收官之年。

技術(shù)是第一生產(chǎn)力，后煤改氣市場(chǎng)將打響燃?xì)獗趻鞝t技術(shù)之爭(zhēng)。接下來讓我們對(duì)比一下常規(guī)壁掛爐和冷凝壁掛爐。

什么是常規(guī)壁掛爐？

其實(shí)并沒有一種產(chǎn)品叫常規(guī)壁掛爐，所謂的常規(guī)壁掛爐就是傳統(tǒng)的壁掛爐，我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)叫法為燃?xì)獗趻焓娇焖俨膳?a target="_blank" href="http://box126.cn/tags-4688.html">熱水器，只是為了與后來出現(xiàn)的冷凝式壁掛爐進(jìn)行區(qū)分，從而生生造出了一個(gè)說法——常規(guī)壁掛爐。

圖1 常規(guī)壁掛爐工作原理示意圖

常規(guī)壁掛爐工作原理示意圖如圖1所示。具體的工作原理，簡(jiǎn)單來講就是：

燃?xì)馔ㄟ^比例閥的調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒室，同時(shí)，外部的空氣通過平衡式煙道也進(jìn)入了燃燒室，在點(diǎn)火電極作用下燃?xì)馊紵a(chǎn)生1500℃的高溫火焰和輻射熱量，通過上部的換熱器加熱水，這些熱水作為采暖和生活熱水之用。

而經(jīng)過換熱器之后的熱空氣，還有190℃左右的溫度，在平衡式煙道排煙的過程中，與管道外部的冷空氣進(jìn)行換熱，其部分熱量被冷空氣吸收，提高了進(jìn)水燃燒室的空氣溫度，最終大概會(huì)有140℃左右的煙氣排到外面。

從上面的描述可以看出，常規(guī)壁掛爐就是一種非常正常的燃燒設(shè)備，同時(shí)提供采暖和生活熱水的功能，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

圖2 常規(guī)壁掛爐結(jié)構(gòu)圖

因?yàn)槌Ｒ?guī)壁掛爐有一部分熱量是被高溫?zé)煔鈳ё叩?，并不能完全被熱水吸收，通常燃?xì)庑誓軌蜻_(dá)到88%～92%。

這種燃?xì)庠诳諝庵腥紵姆绞浇写髿馐饺紵?，燃燒器的特點(diǎn)決定了常規(guī)壁掛爐調(diào)節(jié)熱功率的范圍大概在30%～100%，用戶分戶采暖時(shí)，當(dāng)末端采暖面積小的時(shí)候功率過大，系統(tǒng)工作不節(jié)能，而在夏天洗浴時(shí)也可能導(dǎo)致水溫過高或者不穩(wěn)定。

燃燒后的高溫排氣中，有大量化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣，這些水蒸氣一旦冷卻到大氣中的露點(diǎn)溫度之下（一般在55℃左右），會(huì)凝結(jié)在換熱器表面，產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，會(huì)腐蝕換熱器，這些凝結(jié)水如果滴落在燃燒器上，也會(huì)導(dǎo)致燃燒器的腐蝕和損壞，為保證不出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，供回水溫度不可過低。

由于燃燒室、燃燒器、風(fēng)機(jī)等配件的特點(diǎn)，傳統(tǒng)壁掛爐的設(shè)計(jì)壽命一般是15年，實(shí)際使用根據(jù)水質(zhì)及具體使用情況，一般在8～10年左右。

天然氣燃燒后的煙氣中，含有大量的氮氧化物，據(jù)了解，一般情況下這類燃燒廢氣中有害物氮氧化物含量為150mg/kWh～200mg/kWh、一氧化碳含量為120mg/kWh～200mg/kWh，這些污染物會(huì)對(duì)大氣造成不利的影響。

什么是冷凝壁掛爐？

冷凝壁掛爐能夠?qū)⑴艧煖囟冉档偷铰饵c(diǎn)溫度之下，一方面要求換熱器吸熱能力強(qiáng)，能夠?qū)⑺疁亟档礁停硪环矫嬉_保冷凝水不能損壞換熱器或者燃燒器，因此冷凝爐的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)與普通壁掛爐有很大的差異。

從圖3的冷凝壁掛爐結(jié)構(gòu)圖可以看出，其使用的換熱器和燃燒器，與常規(guī)壁掛爐有很大不同。冷凝壁掛爐的燃燒室是一個(gè)密封的結(jié)構(gòu)，燃燒器處于中間位置，這樣一來，產(chǎn)生的冷凝水從下面流出，不會(huì)造成燃燒器的損壞。此外，為了提高燃燒效率，圖3所展示的冷凝爐所采用的“全預(yù)混燃燒”技術(shù)，就是在燃燒之前將燃?xì)夂托枰目諝饣旌虾?，而不是讓燃?xì)庠谌紵龝r(shí)與空氣混合，這樣在燃燒的時(shí)候會(huì)實(shí)現(xiàn)瞬間燃燒，表面只有藍(lán)色的、很短的火苗，幾乎看不到普通燃?xì)馊紵械狞S色火焰，且熱量更多以輻射熱的形式傳遞出去。

圖3 冷凝壁掛爐結(jié)構(gòu)圖

在冷凝壁掛爐中，高效的換熱結(jié)構(gòu)能夠?qū)煔饫鋮s到40℃后進(jìn)行排放，這樣煙氣中的水蒸氣也會(huì)成為凝結(jié)水，并釋放出汽化潛熱讓水帶走，排煙溫度低加上汽化潛熱的吸收使得冷凝壁掛爐效率可達(dá)到109%，幾乎比常規(guī)爐高20%。

按道理來說，燃?xì)獗趻鞝t就算將燃燒的熱量全部利用起來也不過100%，怎么可能超出100%呢？

這個(gè)問題是對(duì)的，一個(gè)燃燒設(shè)備不可能產(chǎn)生多余的熱量，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于我們對(duì)燃燒效率的標(biāo)定方式。

大家都知道，燃?xì)獗趻鞝t效率的定義公式是：

η=Q1/B×QDWy×100（%）

即效率=鍋爐有效利用熱÷輸入鍋爐的熱量的百分?jǐn)?shù)。

公式中，Q1表示鍋爐有效熱，B表示燃料的消耗量，QDWy表示燃料的應(yīng)用低位發(fā)熱量，其中Q表示燃料的發(fā)熱量。

燃料發(fā)熱量有高位和低位之分，高位發(fā)熱量是指燃料完全燃燒釋放出的全部熱量，此熱量包括了燃料燃燒后所產(chǎn)生的水蒸氣所含有的熱量；燃料低位發(fā)熱量是高位發(fā)熱量扣除燃料中的水分汽化潛熱而得到。

導(dǎo)致冷凝爐效率高于100%的原因?yàn)槲覀儤?biāo)定效率時(shí)是用天然氣的低位發(fā)熱值標(biāo)定的，以天然氣為例，其高位發(fā)熱值約為低位發(fā)熱值的111%，當(dāng)以高位發(fā)熱值做到效率接近100%的時(shí)候，低位發(fā)熱值最高理論效率約111%，這也是冷凝爐效率高于100%的原因。

下圖可以比較兩者產(chǎn)生效率差異的原因。