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          真空熱水機組結構特點及優勢介紹

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          作者︰鸿运国际鍋爐廠家??發布時間︰2018-05-04???
          燃氣真空鍋爐低氮、節能、環保設計結構和特點介紹
           
          一.前言
          ZWNS系列真空熱水機組是我公司技術人員在吸取國內外先進經驗的基礎上,開發和研制的一種新型環保節能的熱水鍋爐。

          二.工作原理
          水在1個標準大氣壓下沸點是100℃,壓力低于大氣壓,沸點就低于100℃。高山上由于氣壓比1個大氣壓低,水加熱不到100℃就沸騰了,就是這個道理。

              真空熱水機組就是利用水在低壓下(低于大氣壓)低溫沸騰產生蒸汽,通過汽水凝結換熱方式將熱量輸出的原理工作的。水的沸點—真空度對應表︰
              真空熱水機組內部密閉腔通過真空抽氣後形成一個真空腔,燃燒使熱媒水在真空腔中沸騰汽化產生負壓水蒸汽,蒸汽在換熱器管外凝結,將管內冷水加熱升溫並通至用戶,水蒸汽凝結後形成水滴流回熱媒水,重新被加熱汽化,然後在換熱器進行汽—水凝結換熱,如此完成整個循環。
              真空熱水機組正常工作溫度低于90℃,真空度低于-30KPa。
              熱媒水是經脫氧、除垢等特殊處理的高純水,由工廠出廠前一次充注完成,使用時在機組內部封閉循環(汽化—凝結—汽化),不增加,不減少,在機組使用壽命內不需要補充或更換。
              由于真空熱水機組爐體內部永不結垢、腐蝕,正常使用可達到20年以上壽命,遠遠超出普通熱水機組10年左右的使用壽命。

          三.鍋爐結構
          真空熱水鍋爐的下半部結構與普通鍋爐一樣,由燃燒室與傳熱管組成;其下半部裝有熱媒介,上部為真空室,其中插入了由銅管或不袗管組成的列管式熱交換器。由于鍋爐整體是在負壓狀態下,故絕對安全。爐內的熱媒介,在鍋爐運行的全過程中,不進、不出、不增、不減,只封閉在鍋爐的真空室內,在鍋爐的傳熱管與熱交換器之間傳遞熱量。爐內的熱媒介是完全脫氧的純淨水,無腐蝕,無水垢。

          1、三回程結構︰鸿运国际臥式燃油燃氣鍋爐采用鍋殼式三回程、全濕背結構。燃料在優化設計的加大爐膽內微正壓燃燒,高溫煙氣沿爐膽向後經回燃室進入二回程煙管,經壓迫式前煙箱轉折180進入三回程煙管,經過三回程煙管,後排入大氣,煙氣溫度低于80℃。

          2、中心對稱設計︰中心對稱的三回程結構的設計思想,設計容量較大的三回程臥式燃油燃氣鍋爐。這種鍋爐最大的特點︰所有的受壓元件與鍋筒中心對稱,以極大的內筒和下置爐膽的結構,鍋爐采用全濕背式結構,其有利于提供足夠的輻射受熱面。而對流受熱面有第二回程和三回程的管束構成。回燃室前管板與爐膽連接,回燃室後管板與鍋筒後管板連接。第二回程和第三回程轉煙室構成了前煙箱,此處煙溫已低于300℃。因此,前煙箱的結構采用輕型結構的耐火保溫材料。後煙箱煙氣出口布置在沿筒體縱軸的方向,不僅可以縮短爐體長度;又可以避免煙囪放在垂直與筒體縱軸線的方向上,在鍋爐啟動停止時冷凝水腐蝕鍋爐本體。這種鍋爐的設計主要考慮了鍋爐檢修和穩定的原則。

          3、獨特的濕背回燃室結構,屏棄了傳統耐火隔熱材料,大幅降低機組煙室溫度,再加上整機雙層鏡面鋁箔 酸鋁保溫,使得機組熱損失降至極限,整機熱效率達到95%以上。
            
          4、采用不袗管直管束換熱管,即使機組經過長期運行傳熱管內部有污垢存在,只需拆開兩端水室,用毛刷進行簡單機械清洗即可。

          5、采用大波形爐膽結構。鸿运国际臥式燃油燃氣鍋爐采用波形爐膽,既強化了煙氣的擾動,又增大了輻射傳熱面積;既增加了爐膽的鋼度,又有效的減弱了爐膽的膨脹應力;既增加傳熱效果,又促進燃料在爐膛內的燃燒。為實現低氮排放,燃燒室采用大容積設計(直徑1100mm,長度達3800mm),大大降低爐膽容積熱負荷,結合選配國際知名品牌的低氮型燃燒器,確保煙氣中NOX排放達到≤30mg/Nm3的排放標準。
           
          6、采用一體式節能冷凝器結構(已申請專利)。節能器、冷凝器采用螺旋鰭片管。節能器、冷凝器管子全部采用耐低溫腐蝕性能良好的ND鋼。螺旋鰭片管能有效降低排煙溫度,提高鍋爐效率。節能器、冷凝器整體組裝出廠。

          7、管板采用先進焊接工藝。采用先預脹再全焊,然後再脹接的先進工藝,既防止了管間隙腐蝕,又增強了焊接強度,整個工藝流程全部采用全自動焊機焊接。
          8、鍋爐整體出廠,方箱式結構,外包裝采用噴塑鋼板,美觀大方。鍋爐出廠時采用熱塑膜覆蓋,保證鍋爐在運輸過程中不被磨損、破壞。
          四.性能特點 

          1、安全可靠
              真空熱水機組因其介質流通系統的壓力低于大氣壓力,機組運行時的內部絕對壓力為0.02∼0.07MPa,機組處于真空狀態,因而不會發生爆炸。
              國家質量監督檢驗檢疫總局 [2002]288號文件規定,用戶安裝使用真空熱水機組不需要質量技術監督行政部門注冊登記,安裝後不必由鍋爐壓力容器安全監察機構進行確認,也不必辦理使用登記注冊手續。使用後不需要年檢、也不需專人值班。 
              為了從根本上確保了機組的負壓運行,真空熱水機組采用了四重安全保護措施︰一、溫度保護裝置。設有獨立的一路高精度PT100溫度傳感器,與控制器PLC相連,當熱媒水溫度超過設定溫度時(95℃),機組自動報警並停止一切輸出。二、壓力保護裝置。設有高靈敏度的真空壓力控制器,當機組內部壓力超過設定壓力時,機組自動報警並停止一切輸出。三、燃氣泄漏報警。機組運行時,配套的進口燃燒機燃氣泄漏檢測裝置隨時監測空氣中的煤氣含量,當燃氣泄漏達到一定值時,燃氣進氣電磁閥自動關閉並報警。四、機械防爆裝置。由防爆片構成,具有長久穩定的機械性能。其用途是︰萬一溫度、壓力控制信號失靈,當機組壓力超過設定的最高值時,防爆膜片爆破瀉壓,從根本上杜絕了機組爆炸的可能。

          2、一機多用
              一台機組可配置多個換熱器,供應不同溫度、不同用途的熱水,如中央空調用水、衛生熱水、工藝熱水等。新業公司遵循‘最大能量配置’原則,確保每個換熱器單獨供熱時都能達到最大供熱量,使用戶能以最小投資獲取最佳效果。

          3、熱效率高
              采用三回程結構,煙管采用螺紋煙管,強化傳熱,排煙溫度低。獨特的濕背回燃室結構,屏棄了傳統耐火隔熱材料,大幅降低機組煙室溫度,再加上整機雙層鏡面鋁箔 酸鋁保溫,使得機組熱損失降至極限,整機熱效率達到92%以上。機組爐體永不結垢,能長年保持高效率運行。

          4、使用壽命長
              由于真空鍋爐內部是大氣密閉的整體,而在運行時,中間介質水中的氧析出,排出爐外,爐內長期不會發生氧腐蝕,一次性加入小量的熱媒水,有限小量的鈣鎂離子,運行時不增不減,因此鍋爐內部不發生結垢,增加了鍋爐使用的壽命,是一般鍋爐壽命1.5~2倍。換熱器部分采用不袗管制造,耐腐蝕,設計使用壽命超過20年以上。

          5、控制準確
              根據外界負荷變化,全自動調節運行,熱水溫度可在20∼90℃之間自由設定,設定後機組能自動調節溫度,確︰鬮。選用先進PLC可編程控制器。自動檢測爐水溫度,出水溫度。自動檢測燃燒器和爐體內部的故障。通過程序設定可控制燃燒時間。能夠正確的根據負荷的變化,自動調整一段火二段火燃燒全過程,減少因負荷的變化引起的啟動與停止的次數,使鍋爐正常的運行,減少ON-OFF吹掃熱的損失。

          6、高標準配置
              機組所有部件均采用進口優質配件,如︰意大利利雅路燃燒機;德國SEMIENS觸摸屏、PLC可編程控制器等。在確保性能可靠的前提下,盡量選用國際通用品牌,並在公司有充足庫存,保證用戶維修零配件的及時供應。

          7、運行維護費用低
              機組熱效率高,節省燃料費;全自動運行,不需要專業操作人員,節約人工費用;不需年檢,維護管理費用低。

          8、安裝方便
              機組采用內置熱交換器,無須配備水處理儀、熱交換器等外部設備,只需接通外部管路即可使用,安裝要求及費用大大降低。

          9、直管換熱,保養方便
              河南鸿运国际真空熱水機組采用不袗管直管束換熱管,即使機組經過長期運行傳熱管內部有污垢存在,只需拆開兩端水室,用毛刷進行簡單機械清洗即可。
          國內其它同類型機組采用U形換熱管,管內有污垢後很難清洗。

          10、燃燒設備
          由于河南鸿运国际真空熱水機組的特殊設計適用于各種燃燒設備,根據所需,可配置德國進口原裝威索,扎克,意大利百得,利雅路等燃燒器。

          11、較強的適用性
          由于特殊的設計結構,可一機多用,同時提供多路及不同溫差的熱水,滿足用戶中央空調、采暖、衛生熱水、高級泳池、賓館酒店等熱水供應的多種需要,也可為各類工礦企業提供工藝用水。由于保溫效果好,采用進口燃燒器,適用于海拔高度小于3000米的地區。對于被加熱是通過負壓蒸汽,間接接受燃燒器的熱量。在標準狀態下-76CMHG的真空室內的真空度,是隨著真空室內的蒸汽壓力的提高而下降的;當熱媒介的負壓蒸汽溫度達94℃時,真空度下降到-15CMHG,這時,真空開關啟動,停止燃燒的運行;隨著熱交換器帶走熱量,熱媒介及其蒸汽溫度的降低,負壓隨之提高,隨時真空開關啟動燃燒器如此往復地循環,達到供熱水和供暖的目的。爐內真空室真空度最低為-15CMHG,最高為-76CMHG,始終保持負壓狀態,保證絕對安全,真空室內的熱媒介及其中蒸汽溫度可提高到94攝氏度,因此供暖及供熱水溫度可達80攝氏度以上。鍋爐本體與真空室不承受任何壓力,而換熱器可承受壓力。因此,從調試到運行全過程不需要檢查,不需要持證鍋爐工。

          12、符合環保要求
              燃料完全燃燒,煙塵排放極低;二次燃燒,有效抑制NOX生成;爐膛背壓低,燃燒噪音小。

          五.熱水機組參數

          鍋爐型號︰Z1-WNS4.2-1.0/85/60-Y、Q
          鍋爐額定功率︰4.2MW
          額定工作壓力︰-0.03MPa
          生活用水進出口溫度︰85/60℃
          正常水容積︰5.8m3
          鍋爐受熱面積︰ 150.1m2
          采暖用水換熱器受熱面積︰109 m2
          采暖用水二次水進/回水管口:PN16 DN150
          換熱器額定工作壓力︰1.0MPa
          節能器、冷凝器換熱面積︰88m2
          排煙溫度︰76 ℃
          鍋爐效率︰≥95 %
          天然氣消耗量︰437.3Nm3/h(35600kJ/Nm3)
          大件運輸重量︰12.1t
          大件運輸尺寸︰5500×2170×3300
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