現(xiàn)在的燃?xì)獠膳療崴疇t市場主要有強(qiáng)排機(jī)和冷凝爐為主，一般強(qiáng)排機(jī)型的熱效率只有二級能效88%～92%而冷凝爐可以達(dá)到一級能效，熱效率可以達(dá)到94%～107%。冷凝爐高熱效率但是由于換熱器的局限，現(xiàn)只能進(jìn)口，導(dǎo)致成品價格一直居高不下，所以在現(xiàn)有的強(qiáng)排機(jī)型的基礎(chǔ)上，提高熱效率，符合一級效能達(dá)到節(jié)能減排，是一個很值得研究的課題。
關(guān)鍵字：換熱二次換熱器冷凝
1煙氣回收現(xiàn)在根據(jù)GB20665-2006《燃?xì)鉄崴髂苄У燃墶罚F(xiàn)在的常規(guī)機(jī)型根據(jù)現(xiàn)在測試，一般采暖熱效率只能達(dá)到88%～92%之間。國內(nèi)一些大品牌及國外的一些進(jìn)口機(jī)型，熱效率可以做到歐洲三星能效，最高也只能做到93%～94%之間。特別在衛(wèi)浴的熱效率按照能效等級要求，一級能效需要達(dá)到96%以上在常規(guī)機(jī)型的基礎(chǔ)上改善，很難滿足一級能效的要求?，F(xiàn)在出現(xiàn)了煙氣回收技術(shù)，通常一次排煙溫度有130℃～150℃，把這部分潛熱作為回水的預(yù)熱，便可有效的提高熱效率。以天然氣為例，天然氣主要成分為CH4。燃燒化學(xué)反應(yīng)式為：在理想狀態(tài)下，式中n應(yīng)等于O，即空燃比系數(shù)等于l，即每燃燒lm3的CH4?？梢缘玫?m3水蒸氣，同時釋放一定熱量△H。CH4的高熱值Hs=37.78MJ/m3，低熱值Hl=34.02MJ/m3，水蒸氣凝結(jié)放出潛熱37.78-34.02=3.76MJ/m3。汽化潛熱與低熱值的百分比：(3.76/34.02)100%=11%。也就是說，當(dāng)該燃?xì)馔耆紵峁?00kW的顯熱時，同時也提供了llkW的潛熱。所以不管是冷凝式燃?xì)馊細(xì)獠膳療崴疇t還是冷凝換熱燃?xì)獠膳療崴疇t都是要將排煙溫度盡量降低，來提高熱效率，基于理論狀態(tài)以低熱值計算最高的熱效率可以達(dá)到111%。
2二次換熱的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在對于煙氣回收進(jìn)行二次換熱，有兩種形式，一種是內(nèi)置式(圖1)，一種是外置式(圖2)。
2.1內(nèi)置式冷凝換熱器燃?xì)獠膳療崴疇t一般采用內(nèi)置式冷凝換熱器的燃?xì)獠膳療崴疇t，燃?xì)獠膳療崴疇t需要的橫向面積比較大，而且一般情況下，由于體積的限制，換熱器的體積要求做得比較小，就會出現(xiàn)換熱器里面的流道小，從而會加大燃?xì)獠膳療崴疇t中的水阻，并且容易結(jié)垢堵塞。強(qiáng)排機(jī)型一般都是同軸煙道結(jié)構(gòu)，空氣進(jìn)風(fēng)口一般位置都在頂部，采用內(nèi)置式冷凝換熱器的燃?xì)獠膳療崴疇t，由于冷凝換熱器的位置通常都安置于排煙罩的上部，就會出現(xiàn)空氣往阻力小的方向流動，阻力大的方向空氣量不足，最終出現(xiàn)黃焰火及燃燒不充分、煙氣偏高等現(xiàn)象。通常出現(xiàn)此類型的情況，都會使用擾流板來解決空氣分配的問題，達(dá)到空氣分配均勻。采用內(nèi)置式二級換熱器的燃?xì)獠膳療崴疇t的優(yōu)點(diǎn)一體性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)比較簡單。
2.2外置式冷凝換熱燃?xì)獠膳療崴疇t現(xiàn)在冷凝換熱的燃?xì)獠膳療崴疇t也有采用外置式的，把冷凝換熱器作為一個獨(dú)立的單元，把它外置與燃?xì)獠膳療崴疇t的外部，通過煙管把兩臺機(jī)器連接在一起，煙氣在冷凝換熱器中進(jìn)行換熱后，通過同軸煙道排出外界。外置式的冷凝換熱器，可以不受原來的燃?xì)獠膳療崴疇t空間限制，而且外置的燃?xì)獠膳療崴疇t可塑空間很大?？梢愿鶕?jù)機(jī)型的功率不同，隨意調(diào)整冷凝換熱器的大小，經(jīng)過外置式冷凝換熱器換熱后，一般排煙溫度可以達(dá)到67℃，而且能效在采暖是可以達(dá)到95%，洗浴是可以達(dá)到97%，測試時效率最高時可以達(dá)到107%。
3冷凝換熱器材料分析
3.1冷凝式冷凝換熱器容易在凝露點(diǎn)以下溫度工作，工作時出現(xiàn)腐蝕穿孔或腐蝕產(chǎn)物對通道的堵塞,影響換熱效率和使用壽命還會堵塞后排煙不暢，導(dǎo)致整機(jī)風(fēng)壓差報故障或煙氣超標(biāo)等。冷凝水組份分析如下：SO42-120mg/LNO31-140mg/LCL1-56mg/LCO32-106mg/有資料表明，當(dāng)水中含鹽酸根200mg/L，硫酸根100mg/L，或硝酸根100mg/L時，水便具有腐蝕性。
3.2通常情況下常用的冷凝換熱器的材料有用銅、不銹鋼、鋁三種不同的材料。金屬的熱傳導(dǎo)系數(shù)：熱傳導(dǎo)系數(shù)的定義為：每單位長度、每K，可以傳送多少W的能量，單位為W/mK。其中W指熱功率單位，m代表長度單位米，而K為絕對溫度單位。該數(shù)值越大說明導(dǎo)熱性能越好。以下是幾種常見金屬的熱傳導(dǎo)系數(shù)表：
3.3銅換熱器銅的導(dǎo)熱系數(shù)是401W/mK，采用銅的冷凝換熱器的優(yōu)點(diǎn)就是銅的導(dǎo)熱系數(shù)高，換熱器體積可以做的很小，所以燃?xì)獠膳療崴疇t的體積可以做的相對較小。缺點(diǎn)：長時間在低溫段工作，冷凝換熱器上很容易出現(xiàn)腐蝕，腐蝕物粘附在肋片表面上，阻塞煙道。藍(lán)綠色的腐蝕產(chǎn)物主要是硫酸銅，堵塞后出現(xiàn)排煙不暢，影響正常工作還有更嚴(yán)重的是換熱器被腐蝕，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
3.4不銹鋼盤管冷凝換熱器不銹鋼盤管的冷凝爐在歐洲已經(jīng)開始有相應(yīng)的產(chǎn)品面世，冷凝換熱器采用不銹鋼盤管材料，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，有效避免冷凝水對換熱器的腐蝕，而且不銹鋼盤管加工容易，可以按照各種不同的技術(shù)要求，纏繞出不同的結(jié)構(gòu)，給設(shè)計人員留下很大的設(shè)計空間。缺點(diǎn)：不銹鋼盤管冷凝換熱器的盤管導(dǎo)熱系數(shù)15～18W/mK，導(dǎo)熱系數(shù)低，所以在等同的換熱效率的情況下，不銹鋼的換熱面積是銅的換熱面積的22倍。因此不銹鋼的冷凝換熱器體積會做的比較大，整機(jī)的外形尺寸也會跟隨變大。
3.5鋁制冷凝換熱器鋁的導(dǎo)熱系數(shù)是237W/mK，所以使用鋁制的冷凝換熱器的換熱面積只需要銅的換熱器的1.69倍，而且鋁制品氧化后表面形成一層保護(hù)膜，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。缺點(diǎn)：鋁制品的缺點(diǎn)就是焊接困難，鋁制品要焊接在一起非常困難，一般通過壓制的方法連接，這種工藝不容易掌握，所以現(xiàn)在國內(nèi)還很缺乏鋁制品的換熱器。
4結(jié)束語隨著國家節(jié)能減排工作的推進(jìn)，燃?xì)獠膳療崴疇t也進(jìn)入了節(jié)能補(bǔ)貼的大名單，所以對于高效率符合國家補(bǔ)貼政策的燃?xì)獠膳療崴疇t將會得到高速的發(fā)展，在一體式冷凝爐價格較高的情況下，二級換熱的高效燃?xì)獠膳療崴疇t將會占據(jù)一定的市場份額。無論采暖內(nèi)置式或者外置式的二級換熱器都是未來一個很好的發(fā)展方向。