燃气业节能环保的提升趋向范文

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燃气具构造

1燃气灶具

家用燃气灶具通常由燃烧器、供气系统、点火装置、安全保护装置和其他部件组成。

①燃烧器绝大多数采用大气式燃烧器，燃气经喷嘴喷出时，将空气吸入引射管内进行一次空气混合，一次空气系数一般维持在0．5～0．7。混合后的气体从火盖的火孔流出后与二次空气混合、燃烧。调风板用来调节一次空气量，进而改善燃烧工况。

②供气系统由燃气阀和燃气管道组成。其中，燃气阀用于调节火力大小和开启、关闭燃气。

③点火装置分压电陶瓷点火和电子脉冲点火两种装置。

④安全保护装置国家标准规定嵌入式灶具必须带有意外熄火保护装置。

⑤其他部件含外壳与灶面等，大多采用不锈钢、薄钢板涂不沾油涂料等材料。

2家用燃气快速热水器

家用燃气快速热水器通常由燃烧器、热交换器、点火装置、排烟系统、外壳结构、阀门、安全保护装置等7部分构成。

①燃烧器有大气式燃烧器和强鼓式扩散燃烧器两种类型。大气式燃烧器由燃烧器(火排)、气体分配器(方管)和喷嘴3部分组成。燃气进入方管分配至各喷嘴形成燃气射流，将一次空气引入火排内进行混合，然后在火排出气口处与二次空气混合、燃烧。强鼓式扩散燃烧器借助鼓风装置将空气鼓入燃烧室，依靠扩散作用与空气自然混合、燃烧。

②热交换器用于将燃气燃烧后的高温烟气与冷水进行热交换。按规定，必须使用导热性能良好的纯铜材料。

③点火装置大部分热水器采用脉冲点火器、水控式控制方式点火，要求10s内将燃烧器点燃。

④排烟系统排烟系统包括烟管与风机。

⑤外壳结构包括面壳和底壳两部分，面壳体开有火焰观察窗。

⑥阀门水阀门调节进入热水器的冷水流量，燃气阀门用以调节燃气流量大小。热水器基本上采用水气联动结构。

⑦安全保护装置a．过热保护(防干烧)装置:监控热水温度是否过高。b．意外熄火保护装置:监控火焰是否处于离焰、意外熄火等不正常状态。c．超时保护装置:连续使用时间超过20min即自动熄火。d．强排式和强制平衡式在排烟系统上增加了风压过大、烟道堵塞保护装置。e．故障报警装置，避免热水器带故障运行。

国家标准规定的燃气具主要技术参数

①热效率:按燃气低热值计算的转换效率。

②热负荷:单位时间内燃气燃烧放出的总热量。在额定燃气压力下的热负荷称为额定热负荷。

③燃烧工况:燃烧器燃烧过程中的工作状况称为燃烧工况，包括火焰稳定性、燃烧状态、烟气中一氧化碳与氮氧化物的含量。

④热水产率:表征热水器容量大小的参数，指在最大热负荷状态下，温升25℃时单位时间的出水量。分为5．5、6、6．5、7、8、10、16、20L/min等规格。

⑤判废年限:自售出之日起，燃气具的允许使用年限。人工煤气热水器为6年，其余灶具、热水器均为8年。

⑥燃烧烟气中一氧化碳体积分数φ(折算为过剩空气系数等于1．0时的值)。a．燃具使用时间在1年内:灶具φ≤0．05%;烟道式热水器φ≤0．06%;平衡式热水器φ≤0．10%。b．燃具使用时间超过1年:灶具φ≤0．14%;烟道式热水器φ≤0．28%;平衡式热水器φ≤0．28%。

我国燃气具行业发展历程与存在的问题

1国内燃气具产业发展历程

燃气具产品特别是热水器产品进入我国家庭的历史不长，1979年研制成功第一台国产燃气热水器，比世界上第一台燃气热水器的诞生(1868年)晚了100多年，但发展速度相对较快。目前，热水器市场呈现南高北低(南方地区普及率高、北方低)、电快气慢(电热水器发展速度快，燃气热水器发展速度慢)的特点。燃气具生产企业主要集中在广东、浙江、江苏等地，其中广东占据半壁江山。

从整个发展历程来看，国内燃气具产业经历了3个阶段。①发展初级阶段(1980年以前):国内部分城市家庭开始使用燃气具，但仅局限于主要大城市(北京、上海等)、工业基础较好的城市(大连、沈阳等)及紧邻天然气气源产地的城市(成都、重庆等)。

②快速发展阶段(1980—1995年):为燃气灶具与燃气热水器发展的黄金时期。燃气具生产企业猛增，进口产品开始进入国内市场，燃气具产品款式、质量、功能、安全性能等发生根本性改变，产品档次逐步提高。城市燃气及燃气具产业随着改革开放与人民生活水平提高得到同步高速发展。

③技术突破阶段(1995年至今):激烈的市场竞争，促使燃气具企业在品种、款式、材质、功能和技术性能方面不断突破和创新，开始重视高效节能与安全环保，淘汰落后的燃气具产品。在此阶段，节能理念得到了空前的加强。第一部能效等级标准GB20665—2006《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》于2007年7月1日正式实施，将有助于国内燃气具产业整体技术水平的提升。

2产业发展存在的问题

同国外先进水平相比，我国尚缺少环保节能的新型燃气具产品，生产制造工艺水平也有待提高。具体表现为:①无行业领头羊企业和特大规模化的品牌企业。以热水器厂家为例，目前我国销量排名第一的品牌其市场占有率不到20%。行业前3名加起来也低于50%，远低于日本和欧美国家的水平，不能形成规模和技术优势。②存在一些安全隐患，燃气具安全性能有待进一步提高。③研发经费投入不足，存在大量作坊式企业，行业整体技术水平不高。新技术应用，环保节能、控制技术的研发，关键的零部件制造技术等都有待加强。④贴牌生产、偷工减料、销售渠道混乱，价格战、无序竞争等现象普遍存在，杂牌、低劣产品充斥市场，行业管理有待进一步规范。⑤热水器市场受到电热水器、太阳能热水器的强劲冲击，市场份额存在下滑风险。

国外燃气具技术发展趋势

1家用燃气灶具发展趋势

①研制开发新的燃气燃烧和控制技术，提高燃气灶具的性能指标，促进电子技术在燃气灶具控制上的应用。②研制开发智能灶具(自动控制、无人值守灶具)，提高灶具的操作方便性。③积极采用新材料，提高产品的质量档次。④提高整机和零部件的生产质量和可靠性。⑤开发火力更猛的燃气灶具，以适应市场需求。

2燃气热水器发展趋势

①燃气热水器的安全性能将进一步得到完善。②高效、节能、环保新技术将会不断得到应用。比如热水器强化燃烧技术、低氧燃烧技术、低NOx燃烧技术、全预混燃烧新技术、强化传热技术、冷凝换热技术、智能化控制技术等。不断推出高效低污染的燃气热水器产品，产业向着更为节能的方向发展。③功能进一步多元化，舒适性不断提高。④外观美观化，款式多样化，机身超薄化。⑤促进材料技术在燃气热水器上的广泛应用，积极开发技术含量高的燃气热水器关键零部件。⑥容积式热水器、大容量快速式热水器、燃气壁挂炉、太阳能－燃气两用热水器也将成为发展趋势。

国内燃气具行业发展方向

我国已开始进入天然气能源时代，燃气具行业由此迎来了前所未有的发展机遇。纵观全球，节能化、环保化已成为共识，研究开发节能、环保型燃气具，使人类生活的环境更加舒适和安全，这是未来燃气具的发展方向，也是我国燃气具行业发展的必由之路。就燃气灶具的现有技术，热效率不高的主要原因在于热量交换环节的热损失过大。尽管节能潜力较大，但由于传热过程的局限，实现的难度较大。可见，提高燃气灶具热效率的主攻方向应拓展思维，从根本上改变灶具现行的传热方式，从变更传热结构入手，实施高效的热交换技术。燃烧稳定完全、换热充分、功率可大范围调节是提高燃气热水器热效率的3个方面，缺一不可。典型的节能技术包括:冷凝式燃气热水器、带大面积吸热导热管的燃气热水器、红外燃烧方式、全预混燃烧技术、密闭燃烧室、分段火力燃烧器等。

高效节能、环保新技术展望

①冷凝式燃气热水器

能够利用烟气中水蒸气潜热的冷凝式燃气热水器是一种节能效果十分明显的高效节能热水器，在工业发达国家，其产量一般占热水器总产量的15%左右。冷凝式燃气热水器与普通型燃气热水器在结构上的主要区别在于换热器的不同，为充分吸收高温烟气的热量，同时便于收集凝结水，冷凝式燃气热水器一般采用二次换热方式。在燃气热水器上部设置冷凝(潜热)换热器，下方安装显热换热器，两者之间设置凝结水收集器。高温烟气由下至上依次进入显热换热器和冷凝换热器，吸收显热和潜热后烟气的温度降至40℃左右，由上部烟道排出。冷凝式热水器的节气率为10%以上，几乎吸收了除散热损失以外的全部显热以及近50%烟气中水蒸气的潜热，同样耗气量条件下热水产率提高15%。以天然气热水器为例，燃烧产物水蒸汽冷凝放出热量约为燃气低热值的11%，当排烟温度控制为40℃，过剩空气系数为1．4时，天然气冷凝式热水器的热效率高达98%，比普通型热水器的热效率提高13%，其中，6%左右由潜热得到，7%左右由低温显热获得。

②灶具内燃火技术

内燃火技术把热量强制集中在燃烧室内，减少热量流失，防止火焰受外界气流影响。其特点包括:集中加热，减少对流热量损失，提高热效率;分层火焰，燃烧更充分，减少CO产生;半封闭室燃烧技术，燃烧更平稳，热量更集中，在高效率的同时还能得到高负荷;完全上进风结构，夹层设计可预热二次燃烧空气，回收燃烧热量损失。该类燃气灶具热效率比普通燃气灶提高20%以上。

③灶具三环燃烧技术

三环燃烧是指由中心火、中环火、外环火三环叠加进行燃烧，此种燃烧增大燃烧面积，使燃烧更充分，大幅提高热流量，并有效减少烟气排放。“气流三通控制+三环燃烧”技术，可实现对三环的火力进行随意调节，可较好解决灶具“跳火”、“余火”问题。“跳火”是指火焰短，火焰根部离开了灶具火孔一段距离燃烧，有时会熄灭。“余火”是指灶具的火力很猛，火焰的气流速度过快，有限的锅底面积来不及吸收大多数热量，大量的火焰在锅底旁边浪费。

④红外燃烧新技术

燃气具的红外燃烧方式是一种安全环保新技术，具有防倒风能力强、安全性能高的特点。既能够有效提高燃气具热效率，节省燃气10%以上，又能够实现低污染、低排放，产生的一氧化碳、氮氧化物等有害气体比大气式燃烧方式低65%～80%，是典型的高效、环保型技术。

⑤全预混燃烧新技术

将燃烧所需要的空气按一定的配比与燃气全部预先混合，并且确保燃气与空气配比不随负荷的变化而变化，在不增加烟气中有害物浓度的前提下，最大限度地减少烟气排量，提高燃气具热效率。可解决大负荷燃气具在低负荷工况下燃烧效率低的难题。

⑥燃气壁挂炉

供热面积在300m2以内，同时具备供暖和生活热水等多种功能。除一般热水器具有的辐射和对流受热面外，还有循环水泵、换热器、膨胀水箱等辅助设备。具有供热能力强、供热灵活等特点。

⑦燃气－太阳能热水器

燃气热水器与太阳能热水器有机结合，配套使用，燃气热水器主要用于“补燃”，即用于太阳能热水器供热能力不足时的补充，整体节能效果十分明显。

作者：罗东晓单位：新奥能源控股有限公司中山大学