冷凝壁挂炉与传统壁挂炉的原理对比

2020-03-31 14:58:08 已有：56 人访问

二十世纪九十年代前，有关壁挂炉的技术革新仍停留在使用新型的燃料、更有效的燃烧器、更高效率的换热器、更好的外壳保温材料上。

这些技术革新旨在提高对燃料直接产生的热量的控制和使用。它从未涉及到对于壁挂炉循环系统的变革。

而从上世纪末，壁挂炉技术的革新(基于日趋严重的能源危机)开始多元化，它不再仅局限于对燃料直接产生热量的控制。

值得一提的是，研究机构和生产厂家找到方法将壁挂炉排烟的水蒸汽中'隐藏'的可观热量进行回收利用，由此诞生了冷凝式壁挂炉。

毫无疑问，这类新型壁挂炉拥有更高的热效率，且更加节能。需要注意的是，它代表了与过去传统壁挂炉的完全分界，与之相关的水路系统也完全不同于以往。如果忽略了这点，冷凝式壁挂炉所能带来的

效益则可能付诸东流。

本文主题就是探讨传统壁挂炉与冷凝式壁挂炉水路系统的不同之处，并将之进行比较。

传统燃气壁挂炉的工作热效率原理

壁挂炉主要由燃烧器(或带栅栏的炉膛)和承压容器构成。

壁挂炉的作用在于产生热量并将热量储存于某种介质中(通常是水或蒸汽的形式)。

介质的任务在于将热量输送到各个末端，因此它又被称为传热介质，即输送热量的介质。

根据热量的可用性，壁挂炉可分类为：

-无法利用烟气中水蒸汽包含的热量的壁挂炉。

-可利用烟气中水蒸汽包含的热量的壁挂炉。

在烟道中散失的水蒸汽其实是燃料的次级产物，换句话说，是以氧气为助燃剂的燃料在氧化过程中产生热量的副产品。

就壁挂炉来讲，助燃剂则是空气中存在的氧气。

燃料在氧化过程中同时还产生二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳。

不同于其它燃料产生的次级产物，水蒸汽里面包含大量的热量。比如说，天然气为燃料产生的水蒸汽中包含的热量大致为相对的PCI的11%。(见右图)因此，将这部分散失在烟气中的热量进行回收其价值不容忽略。

不过需要认识到，回收烟气中水蒸汽包含的热量并不容易。要回收这部分热量首先需要将水蒸汽在壁挂炉中冷凝，这就是我们接下来要谈到的适合使用低温回水的壁挂炉。

我们首先了解壁挂炉热量的构成，以及其能否回收烟气中水蒸汽包含的热量，从而具备的不同的热效率。

其次我们将说明如何将这些热效率数据用于预算壁挂炉的年均燃料消耗。

这类壁挂炉被称为传统燃气壁挂炉。

它不能利用烟气中水蒸汽包含的热量的原因在于，其构造材料不能经受冷凝水的腐蚀。

这类壁挂炉的可用热量(即传递给热媒的热量)等于壁挂炉产生的总热量减去以下散失的热量(1)烟气，(2)水蒸汽，(3)壁挂炉外壳。

质量上乘的传统壁挂炉其可用热效率以及热量分配比例可参考以下图示。

这些数据与壁挂炉的运行条件关系不大，因此可以将它们直接运用于预算壁挂炉的年均燃料消耗量及相关费用。

这类壁挂炉被称为冷凝式壁挂炉，因为从烟气的水蒸汽中回收热量需要运用冷凝技术。

传统燃气壁挂炉的工作热效率原理

冷凝壁挂炉在构造上采用防冷凝腐蚀材料，且使用低温回水。

相对于传统壁挂炉，它可获取的有效热量明显更高一些。

冷凝的方式不仅能回收水汽中包含的热量，同时也能降低烟气及壁挂炉外壳的温度，从而减少散发到外部环境和壁挂炉房的热量。

这类壁挂炉的可用热效率与其工作条件及所用燃料紧密相关。

因此，由壁挂炉厂家提供的数据不能直接用于计算年均燃料消耗和系统运行费用。

冷凝壁挂炉真的有超过100%的热效率?

我们都知道理论上不可能获得100%以上的效率。比如具体到燃料上说，它不能产生(或利用)超过其自身所包含的热量。

具体到壁挂炉上，却是个例外，因为其构造技术演变的缘故。

最初定义壁挂炉效率时，冷凝的技术还不存在。当时的计算采用比较可用热量和PCI(燃料次级能量)的方式：即从燃料中可获取的总热量，不包含水汽部分的热量。

这种计算壁挂炉热效率的方式沿用至今。而对于冷凝式壁挂炉来说，除了PCI(燃料次级能量)外，还存在水蒸汽包含的热量。

正是因为这个原因，冷凝式壁挂炉的效率可以突破100%，这常常给人造成假象，认为它能产生超过燃料自身所包含的热量。

科学的计算方式则应该将可用热量与PCS(燃料高级热量)进行比较，即从燃料中获取的总热量，包括水蒸汽中的热量。

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