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2023年会精彩回顾三丨诺普赛特&邓承杰:全预混冷凝技术在土耳其的应用

2023-08-07 11:27 作者:GDGCC暖通家  | 我要投稿

7月26日下午,广东省燃气采暖热水炉商会2023年会暨第六届壁挂炉产业论坛圆满落下帷幕。本届论坛主题为“齐心汇智,聚变未来”,大会现场大咖齐聚,一同洞见行业态势,共商发展策略。本文特提炼主题演讲精华,与您回顾核心亮点!

演讲主题:全预混冷凝技术在土耳其的应用

演讲嘉宾:赛特-库克马兹 (诺普热交换器海外合伙人和技术顾问)
翻译嘉宾:邓承杰  (中山诺普热能科技有限公司董事长)



塞特先生简介

赛特先生通过土耳其市场发展现状、全预混冷凝炉传热和燃烧原理、全预混冷凝炉的应用等三方面内容,介绍了以土耳其为代表的欧洲国家冷凝炉市场发展现状。

一、土耳其市场发展现状


自2014年以来,欧盟、美国、土耳其已逐渐全面应用冷凝炉。并且欧盟也影响到周边国家,到2024年,格鲁吉亚、乌克兰冷凝市场将全覆盖,乌兹别克斯坦、中国、俄罗斯、伊朗冷凝市场的占有率也在不断增长。

    市场上数据变化背后的原因是欧盟和土耳其在能源战略上的变化,欧盟出台了可再生能源使用增加20%一次能源减少使用20%的能源使用策略,土耳其也紧跟欧盟步伐,执行新的欧盟法规。

    在土耳其,市场允许销售的产品基本上都是A级及以上的产品,即季节效率ηs≥86%的产品。目前,欧盟正在加紧推进A+标准以及发展热泵与燃气供热的混合供热方案,从而解决欧盟燃气供应紧缺问题。

季节性效率不同于标称效率,换算公式见上图

二、土耳其选择全预混冷凝的原因

    赛特先生从全预混冷凝式锅炉燃烧、传热性能原理上讲解了土耳其市场选择全预混这一技术路线产品的原因。


(一)燃烧性能的区别    1.低功率运行下全预混冷凝锅炉更有优势,且炉子大部分的工作时间都是在低功率运行。原理如下:在大气式锅炉中,

  • 气体混合有两个阶段,分别是喷嘴中的预混合和火焰中的二次混合。

  • 不能直接控制空气。空气量和流速只可以通过金属板的结构、燃烧器叶片设计和风机速度间接控制。

  • 特别是在最小功率,在小于1/3功率时,由于结构问题几乎不可能控制空燃比。

  • 气体热值的变化也可能产生高CO值,并迅速导致热交换器堵塞。



    因此,大气式在低功率运行下不具有稳定的性能。在使用寿命内可能需要进行系统维护以保持性能。此外,低功率不能降低于8-9kW,这可能会造成过长的开/关机时间、启动损耗和排放等问题

在预混锅炉中

  • 气体混合发生在气体混合器中,可以通过风机速度直接控制。因此,即使在最小容量下,系统也可以确保高水平的混合。

  • 设计参数(PCB性能、风扇速度控制、混合器)在研发阶段相比大气式燃烧更谨慎,但在使用寿命期内更稳健。

  • 空气值和空气的速度/湍流是至关重要的。良好的空气系统设计(消音器、混合器、风扇转速)对性能至关重要(尤其是在冷态开机起动噪音)。

因此,预混式在现实中比大气式更安全、更坚固,并且需要更少的维护。通过使用合格的燃烧器,良好的风机系统,调节比可以达到1/10。这意味着机器的开/关时间、初始效率损失和排放要少得多。

全预混冷凝锅炉还有一个优势:适应不同气源时燃烧的稳定性。

    气体自适应理论:电离电流可测量精确值。气体控制装置对电流做出反应,以实现正常燃烧。关键问题是排放监控系统的性能和可靠性。最佳解决方案是通过参考响应来检查电离电极的性能。这种性能检查主要在预混锅炉上进行。

总结:大气/预混合燃烧系统的比较


(二)传热性能上的区别传热:非冷凝式热交换器翅片的设计对传热参数和燃烧特性至关重要。生产偏差(如焊接问题、喷涂堵塞、水湍流部件等)也会影响传热质量。如果由于燃烧问题产生过量的CO,热交换器翅片可能会被碳完全堵塞,使效率急剧下降,甚至可能导致设备出现重大问题。

传热:冷凝传热有别于非冷凝式传热,冷凝传热最大优势在于有水蒸气能量部分加持,在传热时,输入能量有“燃气+水蒸气能量”,可用功率大于能源本身的热值,但由于冷凝传热过程,会造成冷凝水,冷凝中含有腐蚀性化学物质,因此换热器应为不锈钢或铝制(厚度不小于 3 毫米)。

同时,由于风机强制预混气体穿过盘管之间的间隙,比非冷凝热交换器更容易通过。但也容易造成另一种风险:积碳和冷凝水的混合物堵塞盘管,或燃烧了空气中的污染物。这不是传热或换热器问题,而是燃烧控制问题,加空气过滤装置可以解决以上问题。

总结:冷凝和非冷凝换热系统的比较



三、全预混在土耳其市场的应用

目前在土耳其常见的全预混冷凝炉应用有三款:一是配备意大利燃气阀的燃气控制系统;二是采用太阳花风机系统的气动解决方案;三是气动和气体自适应应用。




    全预混冷凝炉在土耳其并非一帆风顺,也出现了一些问题,通过多年来技术攻关得出了一些解决方案,赛特先生在此也做了分享,希望在中国可以借鉴和参考:1.噪音问题解决方案:通过空气消音器的使用改善了空气/气体的混合以及噪音问题;改进了风扇转速控制也降低了噪音影响。

2.点火问题解决方案:使用良好的电极、燃烧器和电控装置;使用质量可靠的燃烧器。

3.冷凝水问题解决方案:经过改进的新型存水弯解决了许多堵塞问题。

4.成本优化解决方案:①来自中国的替代热交换器使成本急剧下降;②在当地生产燃烧器组、预混器/消音器等,降低了成本;③本地或中国供应的部件;④水路组件、膨胀水箱、PCB的本地生产以及来自中国的供应也更多地降低了总成本。通过成本优化改善,目前在土耳其,全预混冷凝锅炉的成本与低效非冷凝的大气式锅炉几乎相同。

5.政策加持土耳其出台了一些政策推动全预混冷凝炉的发展,例如:B级效率锅炉(带回收系统的大气非冷凝锅炉)已全面禁止销售。主要原因是:

  • 成本比预混冷凝锅炉高出约10%-20%。

  • 效率约低5-7百分点。

  • 使用低氮燃烧器。

  • B级锅炉禁止在欧盟和土耳其销售。

  • 质量问题,尤其是燃烧系统。

  • 预混锅炉销售价格较低,存在盈利问题。

这种情况不仅出现在土耳其,在罗马尼亚、乌克兰、格鲁吉亚等国也是如此。

四、全预混在土耳其的售后服务

通过全面推广全预混冷凝锅炉,土耳其的售后服务系统也得到一些改善,具体表现如下:


  1. 就成本而言,一般全预混锅炉维修率约为1.5%-2%,与非冷凝大气式壁挂炉相当或更低。

  2. 主要售后的问题是点火问题、噪音投诉和冷凝水排放问题,现在通过改进组件得到了解决。

  3. 售后部门通过使用测量排放中的CO2,并接受了良好的培训。

  4. 经过 20 年的经验积累,由安装系统引起的主要问题(排水连接、烟道错误等)已大大减少。

  5. 法定保修期最短为 2 年。但是,定期维护协议和协议后广泛的质保也解决了一些可能出现的问题。

  6. 通过生产商和供应商的合作,一些部件供应商(主要是中国采购的泵、阀门等)的质量问题也得到了解决。


通过售后服务的改善,也让市场对使用预混冷凝锅炉在使用寿命内的性能非常有信心。这种情况不仅出现在土耳其,在罗马尼亚、乌克兰、格鲁吉亚等国也是如此。

五、总结

全预混是当前中国壁挂炉市场的大热词,也是行业转型升级大势所趋,赛特通过介绍土耳其的供暖发展趋势、全预混冷凝炉在发展过程中遇到的问题、解决方案、未来发展方向,给国内未来全预混冷凝炉的发展提供了借鉴和参考,也让企业们坚定信心,紧抓机遇,做好迎接更多机会与挑战的准备。



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