燃氣業節能環保的提升趨向范文

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燃氣具構造

1燃氣灶具

家用燃氣灶具通常由燃燒器、供氣系統、點火裝置、安全保護裝置和其他部件組成。

①燃燒器絕大多數采用大氣式燃燒器，燃氣經噴嘴噴出時，將空氣吸入引射管內進行一次空氣混合，一次空氣系數一般維持在0．5～0．7。混合后的氣體從火蓋的火孔流出后與二次空氣混合、燃燒。調風板用來調節一次空氣量，進而改善燃燒工況。

②供氣系統由燃氣閥和燃氣管道組成。其中，燃氣閥用于調節火力大小和開啟、關閉燃氣。

③點火裝置分壓電陶瓷點火和電子脈沖點火兩種裝置。

④安全保護裝置國家標準規定嵌入式灶具必須帶有意外熄火保護裝置。

⑤其他部件含外殼與灶面等，大多采用不銹鋼、薄鋼板涂不沾油涂料等材料。

2家用燃氣快速熱水器

家用燃氣快速熱水器通常由燃燒器、熱交換器、點火裝置、排煙系統、外殼結構、閥門、安全保護裝置等7部分構成。

①燃燒器有大氣式燃燒器和強鼓式擴散燃燒器兩種類型。大氣式燃燒器由燃燒器(火排)、氣體分配器(方管)和噴嘴3部分組成。燃氣進入方管分配至各噴嘴形成燃氣射流，將一次空氣引入火排內進行混合，然后在火排出氣口處與二次空氣混合、燃燒。強鼓式擴散燃燒器借助鼓風裝置將空氣鼓入燃燒室，依靠擴散作用與空氣自然混合、燃燒。

②熱交換器用于將燃氣燃燒后的高溫煙氣與冷水進行熱交換。按規定，必須使用導熱性能良好的純銅材料。

③點火裝置大部分熱水器采用脈沖點火器、水控式控制方式點火，要求10s內將燃燒器點燃。

④排煙系統排煙系統包括煙管與風機。

⑤外殼結構包括面殼和底殼兩部分，面殼體開有火焰觀察窗。

⑥閥門水閥門調節進入熱水器的冷水流量，燃氣閥門用以調節燃氣流量大小。熱水器基本上采用水氣聯動結構。

⑦安全保護裝置a．過熱保護(防干燒)裝置:監控熱水溫度是否過高。b．意外熄火保護裝置:監控火焰是否處于離焰、意外熄火等不正常狀態。c．超時保護裝置:連續使用時間超過20min即自動熄火。d．強排式和強制平衡式在排煙系統上增加了風壓過大、煙道堵塞保護裝置。e．故障報警裝置，避免熱水器帶故障運行。

國家標準規定的燃氣具主要技術參數

①熱效率:按燃氣低熱值計算的轉換效率。

②熱負荷:單位時間內燃氣燃燒放出的總熱量。在額定燃氣壓力下的熱負荷稱為額定熱負荷。

③燃燒工況:燃燒器燃燒過程中的工作狀況稱為燃燒工況，包括火焰穩定性、燃燒狀態、煙氣中一氧化碳與氮氧化物的含量。

④熱水產率:表征熱水器容量大小的參數，指在最大熱負荷狀態下，溫升25℃時單位時間的出水量。分為5．5、6、6．5、7、8、10、16、20L/min等規格。

⑤判廢年限:自售出之日起，燃氣具的允許使用年限。人工煤氣熱水器為6年，其余灶具、熱水器均為8年。

⑥燃燒煙氣中一氧化碳體積分數φ(折算為過剩空氣系數等于1．0時的值)。a．燃具使用時間在1年內:灶具φ≤0．05%;煙道式熱水器φ≤0．06%;平衡式熱水器φ≤0．10%。b．燃具使用時間超過1年:灶具φ≤0．14%;煙道式熱水器φ≤0．28%;平衡式熱水器φ≤0．28%。

我國燃氣具行業發展歷程與存在的問題

1國內燃氣具產業發展歷程

燃氣具產品特別是熱水器產品進入我國家庭的歷史不長，1979年研制成功第一臺國產燃氣熱水器，比世界上第一臺燃氣熱水器的誕生(1868年)晚了100多年，但發展速度相對較快。目前，熱水器市場呈現南高北低(南方地區普及率高、北方低)、電快氣慢(電熱水器發展速度快，燃氣熱水器發展速度慢)的特點。燃氣具生產企業主要集中在廣東、浙江、江蘇等地，其中廣東占據半壁江山。

從整個發展歷程來看，國內燃氣具產業經歷了3個階段。①發展初級階段(1980年以前):國內部分城市家庭開始使用燃氣具，但僅局限于主要大城市(北京、上海等)、工業基礎較好的城市(大連、沈陽等)及緊鄰天然氣氣源產地的城市(成都、重慶等)。

②快速發展階段(1980—1995年):為燃氣灶具與燃氣熱水器發展的黃金時期。燃氣具生產企業猛增，進口產品開始進入國內市場，燃氣具產品款式、質量、功能、安全性能等發生根本性改變，產品檔次逐步提高。城市燃氣及燃氣具產業隨著改革開放與人民生活水平提高得到同步高速發展。

③技術突破階段(1995年至今):激烈的市場競爭，促使燃氣具企業在品種、款式、材質、功能和技術性能方面不斷突破和創新，開始重視高效節能與安全環保，淘汰落后的燃氣具產品。在此階段，節能理念得到了空前的加強。第一部能效等級標準GB20665—2006《家用燃氣快速熱水器和燃氣采暖熱水爐能效限定值及能效等級》于2007年7月1日正式實施，將有助于國內燃氣具產業整體技術水平的提升。

2產業發展存在的問題

同國外先進水平相比，我國尚缺少環保節能的新型燃氣具產品，生產制造工藝水平也有待提高。具體表現為:①無行業領頭羊企業和特大規模化的品牌企業。以熱水器廠家為例，目前我國銷量排名第一的品牌其市場占有率不到20%。行業前3名加起來也低于50%，遠低于日本和歐美國家的水平，不能形成規模和技術優勢。②存在一些安全隱患，燃氣具安全性能有待進一步提高。③研發經費投入不足，存在大量作坊式企業，行業整體技術水平不高。新技術應用，環保節能、控制技術的研發，關鍵的零部件制造技術等都有待加強。④貼牌生產、偷工減料、銷售渠道混亂，價格戰、無序競爭等現象普遍存在，雜牌、低劣產品充斥市場，行業管理有待進一步規范。⑤熱水器市場受到電熱水器、太陽能熱水器的強勁沖擊，市場份額存在下滑風險。

國外燃氣具技術發展趨勢

1家用燃氣灶具發展趨勢

①研制開發新的燃氣燃燒和控制技術，提高燃氣灶具的性能指標，促進電子技術在燃氣灶具控制上的應用。②研制開發智能灶具(自動控制、無人值守灶具)，提高灶具的操作方便性。③積極采用新材料，提高產品的質量檔次。④提高整機和零部件的生產質量和可靠性。⑤開發火力更猛的燃氣灶具，以適應市場需求。

2燃氣熱水器發展趨勢

①燃氣熱水器的安全性能將進一步得到完善。②高效、節能、環保新技術將會不斷得到應用。比如熱水器強化燃燒技術、低氧燃燒技術、低NOx燃燒技術、全預混燃燒新技術、強化傳熱技術、冷凝換熱技術、智能化控制技術等。不斷推出高效低污染的燃氣熱水器產品，產業向著更為節能的方向發展。③功能進一步多元化，舒適性不斷提高。④外觀美觀化，款式多樣化，機身超薄化。⑤促進材料技術在燃氣熱水器上的廣泛應用，積極開發技術含量高的燃氣熱水器關鍵零部件。⑥容積式熱水器、大容量快速式熱水器、燃氣壁掛爐、太陽能－燃氣兩用熱水器也將成為發展趨勢。

國內燃氣具行業發展方向

我國已開始進入天然氣能源時代，燃氣具行業由此迎來了前所未有的發展機遇。縱觀全球，節能化、環保化已成為共識，研究開發節能、環保型燃氣具，使人類生活的環境更加舒適和安全，這是未來燃氣具的發展方向，也是我國燃氣具行業發展的必由之路。就燃氣灶具的現有技術，熱效率不高的主要原因在于熱量交換環節的熱損失過大。盡管節能潛力較大，但由于傳熱過程的局限，實現的難度較大。可見，提高燃氣灶具熱效率的主攻方向應拓展思維，從根本上改變灶具現行的傳熱方式，從變更傳熱結構入手，實施高效的熱交換技術。燃燒穩定完全、換熱充分、功率可大范圍調節是提高燃氣熱水器熱效率的3個方面，缺一不可。典型的節能技術包括:冷凝式燃氣熱水器、帶大面積吸熱導熱管的燃氣熱水器、紅外燃燒方式、全預混燃燒技術、密閉燃燒室、分段火力燃燒器等。

高效節能、環保新技術展望

①冷凝式燃氣熱水器

能夠利用煙氣中水蒸氣潛熱的冷凝式燃氣熱水器是一種節能效果十分明顯的高效節能熱水器，在工業發達國家，其產量一般占熱水器總產量的15%左右。冷凝式燃氣熱水器與普通型燃氣熱水器在結構上的主要區別在于換熱器的不同，為充分吸收高溫煙氣的熱量，同時便于收集凝結水，冷凝式燃氣熱水器一般采用二次換熱方式。在燃氣熱水器上部設置冷凝(潛熱)換熱器，下方安裝顯熱換熱器，兩者之間設置凝結水收集器。高溫煙氣由下至上依次進入顯熱換熱器和冷凝換熱器，吸收顯熱和潛熱后煙氣的溫度降至40℃左右，由上部煙道排出。冷凝式熱水器的節氣率為10%以上，幾乎吸收了除散熱損失以外的全部顯熱以及近50%煙氣中水蒸氣的潛熱，同樣耗氣量條件下熱水產率提高15%。以天然氣熱水器為例，燃燒產物水蒸汽冷凝放出熱量約為燃氣低熱值的11%，當排煙溫度控制為40℃，過剩空氣系數為1．4時，天然氣冷凝式熱水器的熱效率高達98%，比普通型熱水器的熱效率提高13%，其中，6%左右由潛熱得到，7%左右由低溫顯熱獲得。

②灶具內燃火技術

內燃火技術把熱量強制集中在燃燒室內，減少熱量流失，防止火焰受外界氣流影響。其特點包括:集中加熱，減少對流熱量損失，提高熱效率;分層火焰，燃燒更充分，減少CO產生;半封閉室燃燒技術，燃燒更平穩，熱量更集中，在高效率的同時還能得到高負荷;完全上進風結構，夾層設計可預熱二次燃燒空氣，回收燃燒熱量損失。該類燃氣灶具熱效率比普通燃氣灶提高20%以上。

③灶具三環燃燒技術

三環燃燒是指由中心火、中環火、外環火三環疊加進行燃燒，此種燃燒增大燃燒面積，使燃燒更充分，大幅提高熱流量，并有效減少煙氣排放。“氣流三通控制+三環燃燒”技術，可實現對三環的火力進行隨意調節，可較好解決灶具“跳火”、“余火”問題。“跳火”是指火焰短，火焰根部離開了灶具火孔一段距離燃燒，有時會熄滅。“余火”是指灶具的火力很猛，火焰的氣流速度過快，有限的鍋底面積來不及吸收大多數熱量，大量的火焰在鍋底旁邊浪費。

④紅外燃燒新技術

燃氣具的紅外燃燒方式是一種安全環保新技術，具有防倒風能力強、安全性能高的特點。既能夠有效提高燃氣具熱效率，節省燃氣10%以上，又能夠實現低污染、低排放，產生的一氧化碳、氮氧化物等有害氣體比大氣式燃燒方式低65%～80%，是典型的高效、環保型技術。

⑤全預混燃燒新技術

將燃燒所需要的空氣按一定的配比與燃氣全部預先混合，并且確保燃氣與空氣配比不隨負荷的變化而變化，在不增加煙氣中有害物濃度的前提下，最大限度地減少煙氣排量，提高燃氣具熱效率。可解決大負荷燃氣具在低負荷工況下燃燒效率低的難題。

⑥燃氣壁掛爐

供熱面積在300m2以內，同時具備供暖和生活熱水等多種功能。除一般熱水器具有的輻射和對流受熱面外，還有循環水泵、換熱器、膨脹水箱等輔助設備。具有供熱能力強、供熱靈活等特點。

⑦燃氣－太陽能熱水器

燃氣熱水器與太陽能熱水器有機結合，配套使用，燃氣熱水器主要用于“補燃”，即用于太陽能熱水器供熱能力不足時的補充，整體節能效果十分明顯。

作者：羅東曉單位：新奧能源控股有限公司中山大學