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灰塵對燃氣壁掛爐的危害及解決方法

放大字體  縮小字體 發布日期:2012-11-13  瀏覽次數:291
  摘要:本文主要討論燃氣中的灰塵和空氣中的灰塵對燃氣采暖熱水爐的危害,重點分析灰塵對燃氣采暖熱水爐內燃燒系統中各個零部件功能所造成的影響以及表現的故障現象,探討燃氣采暖熱水爐灰塵危害的解決方法。
  1.引言
  燃氣采暖熱水爐(俗稱“壁掛爐”),上世紀六十年代起源于歐洲,自九十年代末進入中國市場后,作為一種替代傳統集中供暖的設備,經過十幾年的發展,已經走進了千家萬戶,尤其是北方地區。壁掛爐的節能和減排不僅滿足了用戶的經濟和環保指標,采暖和衛浴雙功能更提供了方便和舒適的生活環境。相對于歐洲,我國幅員遼闊,各區域地理和氣候環境差異性大,而且燃氣氣源復雜,燃氣成分也相對復雜,這就要求壁掛爐具有更高的適應能力。硬水結垢和燃氣中硫化物對壁掛爐性能的影響已經眾所周知,也是兩個經常討論的話題,然而,燃氣和空氣中的灰塵對壁掛爐使用性能的危害也不容小視,灰塵不僅影響壁掛爐的穩定運行,而且還會降低壁掛爐的熱效率,增加煙氣中CO的排放,嚴重的還會導致安全事故的發生,造成財產損失,甚至人身安全!
  2.壁掛爐內灰塵的兩種來源
  2.1燃氣灰塵
  燃氣內灰塵主要源于開采(或產出)、加工和管道輸送過程中,我國民用燃氣中,灰塵含量較多的主要是人工煤氣和天然氣,因人工煤氣的生產是經過干餾或高溫氣化等特殊的工藝,其灰塵的含量也最多。我國天然氣由于來源途徑較多,生產工藝也不盡相同,再加上超長的管道施工和輸送,部分區域使用的天然氣內灰塵含量也是相當的嚴重的!雖然在燃氣的國家標準中,人工煤氣(GB13612-2006)做出了對灰塵含量的要求,規定焦油和灰塵的含量應小于10mg/m3;天然氣(GB17820-1999)也規定了固體顆粒含量應不影響天然氣的輸送和利用!但處于目前燃氣產業迅猛發展的階段,主要投入都集中在基礎設施的建設上,相應的監管體制、標準體系和管理辦法還不夠完善,所以當前一段時間內部分區域的燃氣氣質很難有根本性的改變!
  2.2空氣灰塵
  空氣灰塵主要是受地理環境的影響,我國的西北、華北北部、東北西部等區域空氣中灰塵含量特別嚴重,尤其是季節性沙塵暴天氣!
  3.壁掛爐內受灰塵影響的主要零部件以及所表現的故障現象
  3.1燃氣閥
  對燃氣閥性能造成影響的灰塵基本上是來源于燃氣,其危害程度也是最為嚴重的。目前市場上主流的燃氣閥都是比例式調節閥,是由皮膜和復雜的伺服結構來完成開關、調節和穩壓功能的,對燃氣內雜質、灰塵沒有較好的“免疫力”。燃氣閥進氣口一般都會有過濾網,但過濾網對灰塵較多的燃氣來說,可能就有點“雞肋”了!網目過細,易堵塞,經常需要清洗,清洗拆裝非常麻煩,而且需要專業人士進行;網目稍粗,則無法過濾細小灰塵。一般情況下,管道燃氣的灰塵都非常細小,當進入燃氣閥閥體內腔道后,會逐漸堆積在腔壁和管道內。燃氣閥內灰塵堆積后壁掛爐表現的故障現象主要有:
  (1)燃燒火焰很小,達不到設定溫度,但測得控制電路板供給燃氣閥的比例調節電流很大。這種情況一般是由于燃氣閥過濾網局部堵塞,燃氣流量過小所致。
  (2)點不著火,燃氣閥供電正常,打火時燃氣表不轉動?赡苁沁^濾網或燃氣閥內小通道堵塞所致。
  (3)正常關機或超過熄火溫度點后火焰不能立刻熄火,或熄火后燃氣表繼續運轉。一般是由于燃氣閥內皮膜密封口灰塵堆積,導致皮膜密封不嚴而造成的燃氣閥內泄漏。
  第(3)種情況是最為危險的,因壁掛爐所有的安全保護功能最終都表現為燃氣閥的關閉,當燃氣閥無法有效關閉時,鍋爐內的火焰或因燃燒系統氣密性不達標,有足夠的氧氣供入而無法熄滅,產生殘余火焰,燒壞壁掛爐;或因風機停轉后缺氧,在短暫燃燒后火焰熄滅,而燃氣不斷輸入爐內,后果都非常危險。燃氣采暖熱水爐國家標準(GB25034-2010)6.2.2條款對燃燒系統氣密性的要求不僅可以防止壁掛爐在正常工作時消耗室內的氧氣和燃燒廢氣排入室內,還能防止在燃氣閥出現內泄漏時產生的殘余火焰以及泄漏燃氣向室內排放;6.4.5條款對預清掃功能的要求,能防止因燃氣閥內泄漏造成的點火爆燃。
  3.2燃燒器 
  燃燒器的燃氣分配管和噴嘴也是灰塵堆積比較嚴重的地方,其灰塵的主要來源也是燃氣。燃氣進入分配管后,灰塵會逐漸附著在管壁上。因噴嘴口燃氣流速較高,干燥的灰塵一般不會直接附著其上,如果燃氣內含有焦油,就很容易和其混合后粘附在噴嘴口了,另一種噴嘴堵塞的原因就是燃氣分配管內堆積后成塊狀脫落的灰塵隨燃氣流入噴嘴口造成的。燃燒器噴嘴灰塵堆積后燃氣采暖熱水爐主要表現的故障現象有:
  (1)燃燒火焰小,測得燃氣閥閥后壓力偏高。由于噴嘴口有灰塵粘附,口徑變小所致;
  (2)燃燒器部分爐排口無火焰。由于噴嘴口被塊狀灰塵堵塞,以致燃氣無法噴出;
  (3)點火時出現爆燃或有回火現象。因噴嘴口堆積灰塵,導致出口壓力偏低,燃氣流速減慢,燃氣未完全進入爐排的引射器內。
  3.3主換熱器
  對主換熱器造成影響的灰塵不僅有來源于燃氣的,還有來源于燃燒所需的空氣的。這些灰塵附著在主換熱器的換熱翅片上,造成的主要危害有:
  (1)影響主換熱器對熱量的吸收,造成煙氣溫度升高,壁掛爐熱效率低下;
  (2)因排氣不暢,造成CO排放超標,污染環境;
  (3)嚴重時出現排煙故障,甚至出現火焰外溢現象,燒壞內部線纜。
  2.4風機
  作為空氣吸入和煙氣排出的動力裝置,風機同樣是灰塵特別容易附著的地方,風機受灰塵影響的有兩個主要部位是風輪葉片和電機軸承。
  燃氣和空氣中的灰塵在伴隨煙氣排出時,很容易粘附在風輪葉片上,達到一定程度時會造成風機失去動平衡,振動加大,運行時產生噪音。
  風機軸承內的灰塵主要是空氣吸入時帶進去的,風機電機一般都位于壁掛爐的空氣進氣口,是空氣進入時的必經路徑,接觸灰塵多。因軸承內都涂有潤滑油,灰塵與潤滑油混合后,潤滑油的粘度會增加,造成風機轉速下降,排風量減小。其主要影響有:
  (1)燃氣燃燒所需的氧氣不夠,燃燒不充分,造成CO排放量超標;
  (2)排煙口煙氣流速降低,文丘里管采集的壓力減小,造成風壓開關無法正常閉合,出現排煙故障。
  3.5文丘里管    
  文丘里管對灰塵堵塞異常敏感,也較為常見,這些灰塵同樣來源于燃氣和空氣。隨著灰塵在管壁內逐漸堆積,文丘里管采集的負壓壓力就會隨之下降,主要表現的故障現象有:
  (1)當壓力值降低到位于風壓開關動作點的臨界位置時,很容易因壁掛爐內部燃燒工況的改變或煙道外部氣流的變化而導致風壓開關斷開,鍋爐出現偶爾性排煙故障;
  (2)當采集壓力值達不到風壓開關的閉合點時,鍋爐就會出現排煙故障,無法點火。
  4.解決壁掛爐灰塵危害的主要方法
  (1)及時反饋,如有發現燃氣內灰塵嚴重,影響壁掛爐的正常使用,應及時反饋給燃氣公司,要求其處理和改善;
  (2)對于燃氣內含有灰塵比較嚴重的區域,一定要在燃氣閥前安裝燃氣過濾器(圖5),不僅可以過濾燃氣中的灰塵還可以過濾油污,這也是目前預防燃氣灰塵最有效的方法之一。燃氣過濾器的前端一定要安裝手動式燃氣截止閥,以便于過濾器的拆卸清洗;
  (3)對于空氣中的灰塵,也出現了在煙道進氣口增加過濾網的措施,不過,這種過濾網需要壁掛爐廠家經過嚴格的測試和匹配,符合國家標準對煙氣、熱效率等各項相關要求后才可使用!另一種方式就是對于一些風沙嚴重的區域,如果有可能,排煙管盡量安裝在背風面,以減少沙塵的吸入!
  (4)增加產品的安全保護措施,預防事故的發生?膳渲萌細庑孤﹫缶b置以及火焰監控裝置,如殘余火焰報警、火焰外溢報警等;
  (5)根據前文所列舉的零部件受灰塵灰影響后壁掛爐的各種表現現象,由專業人員做好定期清潔和保養,以保證壁掛爐的正常、安全運行。
  5.總結
  壁掛爐相對于一般的家用燃氣具,其結構更為復雜,對燃氣成分和吸收的空氣要求也更為“苛刻”一些,這不僅要求廠家嚴格執行國家標準,生產合格的產品,而且要不斷的進行改善,逐漸提高其產品的適應能力,對于灰塵污染嚴重的區域,能提供有效的預防措施和完善的售后服務,為消費者提供更加可靠和安全的產品才更加利于壁掛爐行業的蓬勃發展!
 
 
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