一、概述
燃油(气)真空热水锅炉是我公司根据我国暖通行业的实际情况,着眼未来的发展趋势而精心设计的新一代供热设备。该系列产品经有关部门专家鉴定,各项技术指标已达到*际同类产品*进水平,是宾馆、酒楼、公寓、住宅以及生产、生活采暖和洗浴热水供应的比较理想产品。
真空热水锅炉有着比常规热水锅炉、蒸汽锅炉加热交换器的系统运行模式运行费用更低(至少节能3%)、投资费用更省,使用寿命更长、安全性能的优点。
二、工作原理
水在一个大气压(1bar)下,沸点是100℃。压力低于1bar,水的沸点就小于100℃;压力为0.7bar,沸点为90℃;压力为0.3bar,沸点为70℃;压力为0.1bar,沸点为40℃。 真空热水机组内部密闭腔通过真空抽气后形成一个真空腔,燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸气,蒸汽在换热器管外凝结,将管内冷水加热升温并通至用户,水蒸气凝结后形成水滴流回热媒水,重新被加热汽化,如此完成整个循环,机组正常工作压力小于0.7bar。
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三、安装说明
燃油气真空热水锅炉为快装锅炉,安装简单,只需将锅炉热水进出口、排烟口以及进出油口与外部系统连通,并接入三相四线电源,即可开机调试。
根据系统设计不同,机房还有日用油箱、循环水泵、集水器、分水器等辅机设备。机房设备的安装应按机房平面图、系统图等设计图样进行。
1、锅炉就位
锅炉基础要求平整、牢固,能承受设备运行重量。炉体放置应平稳,与邻近设备以及墙壁应有间距,如图(一)。周围应干燥通风,无雨雪淋袭,巡检方便。其它设备间也应留有满足检修的通道
2、燃油系统安装
机房内日用油箱的容积:轻油箱不超过1m3,重油箱不超过5m3。油箱应采用闭式油箱,油箱上应设直通室外安全地点的通气管,通气管上设置阻火器和防雨设施,严禁设置阀门。
油箱底部与燃烧器中心高度差宜控制在0至3m的范围内,油箱距离燃烧机的水平距离不应小于2米,严禁把油箱设置在锅炉或燃烧机的上方。
储油罐的容量一般为6-8天的用油量。储油罐应有防静电的措施,当采用地埋安装时,应有防腐的措施。
储油罐与日用油箱间齿轮油泵的数量宜为一用一备。
日用油箱应有接至储油罐的回油管,当机房内发生意外事故时能将油放到储油罐。储油罐的安装高度应比日用油箱低,否则应在机房外设置低位中间油箱。
燃用重油真空锅炉,当冷炉起动点火缺少蒸汽或者热水加热重油时,应设置轻油作为辅助燃料系统。
燃油管道应采用无缝钢管,管道采用焊接,阀门用法兰连接,不得用螺纹连接。油管道宜采用顺坡敷设,但接入燃烧器的重油管道不宜坡向燃烧器,柴油管道坡度不应小于0.3%,重油管道的坡度不应小于0.4%。通过油加热器及其后管道的流速不应小于0.7m/s。供重油管道在输送过程中为达到使用要求尚应采取伴热和保温措施。
在燃烧器的油过滤器前应装设启闭阀,清洗油过滤器时可切断燃料的供应。
管路安装完后,应用压缩空气将管内杂质吹扫干净。
燃油管道安装完毕应以0.4MPa工作压力进行气密性试验,试验时将日用油箱、储油罐隔断。
3、燃气系统安装
图(三)中L为燃烧器配套供货范围。
燃气机房应在燃气易聚集处设置燃气泄漏检测仪,并与紧急切断阀联动。放散管应接至室外安全地点,并使放出的气体不致窜入邻近的建筑物和被吸入通风装置内。
燃气管道应采用无缝管焊接,阀门处法兰连接,管道与燃烧器接入处至少应设置一节膨胀管。燃气管道宜架空敷设。燃气管道不应穿过易爆或易燃品仓库,配变电室、电缆沟、通风道,烟道和易使管道腐蚀的场所。管路安装完后,应用压缩空气将管内杂质吹扫干净。
燃气管道安装完毕应以1.5倍工作压力进行气密性检验。
4、排烟系统安装
烟道直径:烟道内烟气流速宜为5-10m/s,当机房内只有一台锅炉时,烟道直径可以为锅炉出烟口直径,当机房内有多台锅炉运行时,烟道直径为1.2-1.5倍锅炉出烟口直径之和。
为减少烟气流动阻力,烟道应尽可能减少水平段长度和弯头数量。水平烟道应顺烟气流向应有不小于1%的坡度,如图(四)。
各锅炉支烟道接入总烟道时应采用30-45度斜接。
每台锅炉支烟道上应装防爆门,对于多台锅炉并联时,应安装烟气蝶阀。
烟囱高度应不低于邻近12m范围内建筑1m。
对于直段较长的烟道,当直段不大于20m时,可不装伸缩膨胀节;当直段大于20m时,每20m应设置一个膨胀节,膨胀节的设计膨胀量不小于60mm,同时宜考虑引风措施。室内烟道应采取保温措施。
5、热水系统安装
锅炉房内管道复杂,而且管道内各自输送着不同的介质,为了**错开、关阀门,应在不同介质管道上设置醒目的标志。
管道架空敷设时应尽量沿墙或柱子敷设,布置时大管在内,小管在外;保温管在内,非保温管在外,如果分层布置,热水管在上,冷水管在下。
当市政自来水的压力和流量能满足系统要求时(自来水压力应不低于系统比较高用水点10米),图(五)、(六)中的补水泵及水位控制可取消,市政给水直接接至水箱、热水储罐。
管路系统比较高处应装排气阀,比较低处装放水阀。
管路系统安装完毕应以1.25倍设计压力进行水压试验。水压试验操作时应将膨胀水箱隔断,加压泵前应设压力表以及逆止阀。当环境温度低于5℃时进行水压试验应采取防冻措施,试压后立即将系统内的水放尽。
试压合格后应对热水管道、热水箱、热水储罐等进行保温。
6、电气控制系统原理及安装要求
1、概述
真空热水锅炉采用PLC可编程控制器、工业自动智能化技术方案;电器元件采用德国、法国、日本的知名品牌,用显示触摸屏作为显示和操作平台,以PLC作为信息处理和中央控制单元,能对锅炉进行精度高智能化控制。
2、功能简介
◆手动控制
在硬件手动状态下,可以直接对各负载设备进行操作,当发生一般故障,触摸屏作相应指示,发生锅内缺水等严重故障时,触摸屏显示故障部位,同时自动切断燃烧器电源,音响报警提示操作者,系统安全运行。
注:该方式主要用于试车及在电脑控制柜不能自动时的紧急开机处理。
◆自动温度控制
通过触摸屏按键对系统进行热水温度、热媒水温度的设置,温度可在0~100℃范围内自由设定,在满足燃烧重要条件时,系统按设定的温度值自动运行,同时触摸屏上实时显示热水出水温度、热媒水温度、排烟温度(可选);PLC控制器能对设定值和实时温度进行比较演算,将热水温度控制在比较佳状态,热水温度波动可控制在±0.5℃范围内。
◆燃烧器控制
系统的控制目标是出水温度满足负荷的要求;系统的控制对象是燃烧器的进风量和进燃料量,系统采集出水温度及热媒水温度信号,同时设定期望值,通过PID算法,使得系统实时调节燃烧器的进风量和进燃料量。
◆循环泵控制
用于热水系统时,根据热水贮罐设定温度(如55℃~60℃)自运控制循环泵启停,当贮罐水温上升至上限时(如60℃),循环泵停止;当贮罐水温下降至下限时(如55℃),循环泵启动;确*水温恒定。用于采暖系统时,循环泵需常开,因此无需控制循环泵。
◆定时功能
该控制系统可以通过对定时功能的操作,使系统自动进入上班或下班状态。控制系统可在24小时内设置定时段。
◆信息记录和查询功能
控制系统在正常工作时,每隔一个时间段记录锅炉运行工况数据,包括出水温度、热媒水温度、燃烧器等负载累计运行时间、设备运行状况等。当故障发生时,系统将及时记录故障信息。
◆帮助功能
可通过按“帮助”键,进入触摸屏帮助功能窗口,窗口内有触摸屏操作使用、维护、故障排除等相关信息的描述,便于初学者更快的熟悉控制系统的操作应用。
◆远程控制功能
控制系统可按用户要求配置标准485打印接口和BA通讯接口,能直接和BAS系统联结,服从BACnet协议。
3、故障报警及保护
◆燃烧器熄火
燃烧器如果因各种原因不能正常点火燃烧,控制系统能立即关闭燃烧器,响铃报警并提示“燃烧器熄火”,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆温度传感器故障
出水温度传感器短路或断路时,控制系统关闭燃烧器,响铃报警并提示“出水温度传感器故障”,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
热媒水温度传感器短路或断路时,控制系统关闭燃烧器,响铃报警并提示“热媒水温度传感器故障”,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
烟道温度传感器短路或断路时,控制系统响铃报警,并提示“烟道温度传感器故障”。
◆压力传感器故障
热媒水压力传感器短路或断路时,控制系统关闭燃烧器,响铃报警并提示“热媒水压力传感器故障”,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆热媒水超温保护
热媒水温度超过设定超温温度时,控制系统立即关闭相应受控设备电源,声光报警,屏幕故障显示“热媒水温度超温”,同时显示当前热媒水温度,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆缺水保护
锅内热媒水水位低于警界低水位时,进入连锁,并声光报警。故障显示“锅炉水位超低限”。故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆热媒水超压保护
锅内热媒水水压限时,控制系统立即关闭相应受控设备电源,进入连锁,并声光报警,故障显示“锅炉水压限”。故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆燃气压力异常故障(燃气型)
燃气压力过低或过高时,控制系统关闭相应受控设备电源,进入连锁,并声光报警,故障显示“燃气压力异常”。故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆烟道温度超温
当烟道瘟度超过设定值时,系统关闭燃烧器,声光报警,故障显示“锅炉排烟温度限”,同时显示“排烟温度值”,故障排除后,经复位才能重新正常工作。
◆断电故障保护
系统运行过程中出现供电断电,系统具有断电记忆及切断输出设备功能,当恢复供电时,智能控制器自动处于下班状态,确*系统安全运行。
(七)控制系统原理框图
真空热水锅炉电源要求3相380V 50Hz,三相四线,电压波动范围不超过±10%,导线截面积满足锅炉配电功率要求。
机房电源进线截面积满足机房总用电功率要求。
配电柜至锅炉、水泵、油泵等各用电设备间导线宜埋地敷设装套管,并避开燃油、燃气管路。
锅炉及各用电设备应有良好接地,接地电阻不大于10欧姆。
机房内应有良好照明。
四、使用说明
当锅炉、管路、水泵等设备均已安装竣工后,应对照施工图纸进行的逐项检查,若有变更处则变更手续须完备,如发现有安装不合理或不符合规范处,应及时返工,以免运行后难以处理。
检查仪器仪表、阀门的开关位置是否正确。
1、 送电至机房配电柜。
2、 手动检查循环水泵、油泵等动力设备的电机运转方向是否正确。
3、 手动检查燃烧器电机的运转方向,排除燃烧器油泵内的空气。
4、 检查燃气泄漏检测报警装置是否反应灵敏。
5、 检查烟道蝶阀位置是否处于打开状况。
6、 锅炉充水:用软管将补水阀接通水源,打开放气阀、补水阀,此时开始进水。待水加到视镜中心处,关闭补水阀、放气阀,卸下软管。
7、 粗抽真空:开启抽真空泵,打开抽气阀,对锅炉抽真空,使真空表指针指向-0.1MPa。
8、 打开操作屏,将介质目标大火温度设定为90℃,回差2℃;小火温度设定为92℃,回差2℃。将压力控制器动作压力调为0。
依次设定各换热器出口水温值。
9、 手动启动燃烧器小火,观察排烟情况,冒黑烟则调大风门,冒白烟则调小风门,直至看不到冒烟。
10、 手动启动燃烧器大火,观察排烟情况,冒黑烟则调大风门,冒白烟则调小风门,直至看不到冒烟。
11、 精抽真空:待介质温度上升至40~45℃时停止燃烧。开启抽真空泵,打开抽气阀,对锅炉抽真空30~60分钟。
12、 打开热水系统内应开的阀门,启动循环水泵,从操作屏启动锅炉燃烧加热,开始正常工作。
电控箱操作:详见《热水锅炉智能控制系统 用户操作手册》。
燃烧器操作:详见《燃烧器使用、维护说明书》。
运行中的锅炉真空表指示为0时(表压为0)应停炉冷却后,再开启真空泵抽真空至设计要求。
五、锅炉维护与保养
1、每年至少一次清灰,对烟气流通部位的集灰进行清理。
用螺钉旋具拆开锅炉前后端面板(以燃烧机所在端为前端,对应端为后端)再拆开前后烟室的盖板,然后将清灰刷伸进烟管内依次反复冲刷每一根烟管,再将烟管及烟室的烟污**清除干净。装烟室盖板时应注意密封严实,压螺帽时要受力均匀,避免烟室泄漏。
2、油过滤器每两个月拆下用柴油或煤油清洗一次,不得水洗。
3、水过滤器每两个月拆下用水清洗一次。
4、各种阀门、管接头、法兰垫圈发现泄漏要及时检修,保持机房清洁。
5、擦洗操作面板时应先切断电源,用抹布蘸酒精擦拭。
6、长期停炉(超过一个月)时,炉内压力应在压力表指针接近-0.1Mpa处,超过时应开启真空泵抽真空。司炉人员应定期检查。短期停炉(一个月内)时加强人工监护即可。
7、燃烧机的以下部件应每两个月清洗一次:
点火棒:用干净软布轻轻擦去灰污。
电眼:用柔软洁净布擦去光电孔处灰污。
喷嘴:拆开滤嘴用柴油或煤油清洗。
滤清器:拆开滤清器用柴油或煤油清洗。
稳焰盘:用干净软布轻轻擦去灰污。
油泵过滤器:取出泵内过滤器用柴油或煤油清洗。
注:①有的大功率燃烧机如燃油在250Kg/h以上的过滤器有的安装在泵与电磁阀之间。②拆缷喷嘴时应全使用专*工具左旋拆下,要用力平衡,**过猛损坏燃烧器部件。③当点火棒上附有碳时绝缘变差,造成点火困难。应拆下点火棒用煤油或溶剂清洗。
六、燃烧机常见故障排除方法参考表
故 障 | 可 能 原 因 | 解 决 方 法 |
燃烧器不启动 | 1. 无供电 | 闭合开关,检查保险丝 |
2. 极限控制器TL打开 | 调整或更新 | |
3. 安全控制器打开 | 调整或更新 | |
4. 控制盒锁定 | 重启动(锁定后1秒) | |
5. 电动机保护断开(缺相) | 重置热继电器 | |
6. 泵卡住损坏 | 更换 | |
7. 电连接错误 | 检查连接 | |
8. 控制盒损坏 | 更换 | |
9. 电动机控制器损坏 | 更换 | |
10. 电机损坏 | 更换 | |
启动后锁定 | 11. 光电管短路 | 更换光电管 |
12. 光线和模拟火焰出现 | 消除光源或更换控制盒 | |
13. 缺相保护 | 连接后复位 | |
预吹风后(安全时间后)锁定,火焰不出现 | 14. 油箱中无油或油箱中有水 | 提高油位或抽干水 |
15. 燃烧头和空气控制阀调节不当 | 调整。 | |
16. 一级电磁阀或安全电磁阀没有打开 | 检查电路更换电磁阀 | |
17. 一级喷咀堵了,脏了或损坏 | 更换 | |
18. 点火电极未调整或较脏 | 调整或清理 | |
19. 电极由于绝缘设备破坏而接地 | 更换 | |
20. 高压电缆损坏或接地 | 更换 | |
21. 高压电缆由于高温而变形 | 更换,保护 | |
22. 点火变压器损坏 | 更换 | |
23. 电磁阀或变压器连线错误 | 检查 | |
24. 控制盒损坏 | 更换 | |
25. 泵不动 | 重新启动并见前不动原因 | |
26. 连轴节损坏 | 更换 | |
27. 进回油管装反 | 正确连接 | |
28. 泵连接阀门关闭 | 打开 | |
29. 过滤器脏:管线-泵-喷咀 | 清洗 | |
30. 电机反转 | 更换连接 | |
点火成功后 5秒内锁定 | 31. 光电管或控制盒损坏 | 更换 |
32. 光电管脏 | 清洗 | |
33. 一级液压缸未打开 | 更换液压缸 | |
脉动点火或 点火不稳 | 34. 燃烧头设置不对 | 调整 |
35. 电极脏或位置不对 | 调整( | |
36. 风门设置不对,一级风太大 | 调整( | |
37. 一级喷咀不适合锅炉或燃烧器 | 调整 | |
38. 一级喷咀损坏 | 更换 | |
39. 泵压不适合 | 调整至10-14bar之间 | |
二级火不启动 | 40. 控制装置TR未闭合 | 调整或更换 |
41. 控制盒损坏 | 更换 | |
42. 二级电磁阀线圈损坏或电磁阀阻塞 | 清理或更换 | |
*二个喷咀喷油但风门不能达到大火位置 | 43. 泵压低 | 增大 |
44. 二级液压缸损坏 | 更换 | |
燃烧器大小火切换阶段停机,燃烧器重复启动周期 | 45. 喷咀脏 | 更换喷咀 |
46. 光电管脏 | 清理 | |
47. 风量过大 | 减小 | |
不正常燃料供应 | 48. 检查是否由供油系统或泵的原因造成 | 从离燃烧器较近的油罐向燃烧器供油 |
泵内部生锈 | 49. 油罐里有水 | 从泵底用其它泵清除积水 |
泵有噪音, 不正常的动 | 50. 进油管进气。油泵的进油压力过高(高于35cm汞柱) | 紧固连接 |
51. 油罐/燃烧器液位差过大 | 采用循环回路供油 | |
52. 管径太小 | 增大 | |
53. 进油过滤器堵塞 | 清洗 | |
54. 进油阀门关闭 | 打开 | |
55. 石蜡凝结导致温度降低 | 加入另一种轻油 | |
长时间中断后泵不启动 | 56. 回油管未浸入油中 | 将之插到进油高度 |
57. 进油系统进气 | 将接头紧固 | |
泵漏油 | 58. 从密封处泄漏 | 更换泵 |
冒烟-黑烟或白烟 | 59. 空气量不足 | 调节风门 |
60. 喷咀选型错误或堵塞 | 更换 | |
61. 喷咀过滤网堵塞 | 更换或清洗 | |
62. 泵压调节错误 | 调节到10-14bar | |
63. 稳火叶片脏,松动或损坏 | 清洗,紧固或更换 | |
64. 炉膛排气量不够大 | 增大 | |
-白烟 | 65. 进气量太大 | 调节风门 |
燃烧头脏 | 66. 喷咀或过滤器脏 | 更换 |
67. 喷咀的喷油量或角度不合适 | 更换 | |
68. 喷咀松动 | 拧紧 | |
69. 稳火叶片上有杂物 | 清洗 | |
70. 燃烧头错误或空气量不足 | 打开风门 |
附录、热水供应系统热负荷计算依据:
热水供应时变化系数Kh值 表A-1
建筑性质 | 计 算 单 位 数 住宅、旅馆为居住人数,医院为床位数 | ||||||||||||
35 | 50 | 60 | 75 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 450 | 500 | 600 | 900 | |
住宅 旅馆 医院 |
7.62 | 0.58
4.55 | 9.65 | 5.12
3.54 | 4.49 6.84
| 4.13
2.93 | 3.38
| 3.70 5.61 2.60 | 4.97 | 3.28
2.23 | 4.58 | 4.19 | 2.48
|
热水用水定额 表A-2
序号 | 建筑物名称 | 各温度时比较高用水定额(L/天·每人(床) | |||||
50℃ | 55℃ | 60℃ | 65℃ | 70℃ | 75℃ | ||
1 | 住宅每户设淋浴设备) | 107-160 | 96-144 | 87-131 | 80-120 | 74-111 | 69-103 |
2 | 集体宿舍 有盥洗室和集中浴室 | 47-67 | 42-60 | 38-55 | 35-50 | 32-46 | 30-43 |
3 | 普通旅馆、招待所 有盥洗室和集中浴室 | 67-133 | 60-120 | 55-109 | 50-100 | 46-92 | 43-86 |
4 | 宾馆客房 | 200-267 | 180-240 | 164-218 | 150-200 | 138-185 | 129-171 |
5 | 医院 有盥洗室和集中浴室 有浴盆的病房 | 80-160 200-267 | 72-144 180-240 | 65-131 164-218 | 60-120 150-200 | 55-111 138-185 | 51-103 129-171 |
6 | 门诊部、诊疗所 | 7-11 | 6-10 | 5-9 | 5-8 | 5-7 | 4-7 |
7 | 公共浴室 | 67-133 | 60-120 | 55-109 | 50-100 | 46-92 | 43-86 |
8 | 体育场 运动员淋浴 | 33 | 30 | 27 | 25 | 23 | 21 |
(附录摘自《建筑给水排水设计手册》)