燃氣采暖熱水爐CO排放檢測方法研究

燃氣采暖熱水爐CO排放檢測方法研究摘要：隨著燃氣采暖熱水爐應用越來越廣泛，加強其質量控制顯得尤為重要，CO排放性能是燃氣采暖熱水爐的重要性能指標，保證其檢測結果的準確性非常重要，基于此本文對燃氣采暖熱水爐CO排放檢測方法進行了研究。關鍵詞：燃氣采暖熱水爐；CO排放檢測；檢測方法近年來我國面臨嚴重的環(huán)境污染問題，其中化石能源燃燒對于環(huán)境有比較嚴重的污染，因此國家開始重視應用清潔能源應用。北方各省市開始改變原有的燃煤采暖政策，開始應用燃氣采暖，在這樣的背景下燃氣采暖爐獲得了重要的應用。在燃氣采暖熱水爐在工作過程中，會產(chǎn)生一些煙氣，煙氣中包含CO、CO2和NOx等氣體，其中CO對于人身體有比較大的危害，在濃度與較高時，會威脅人類的生命。因此，GB25034--2010《燃氣采暖熱水爐》中對于CO的排放進行了明確的要求，其中7.5.8條中有對氣流監(jiān)控的規(guī)定。在氣流監(jiān)控中有四種檢測方法，對于燃氣熱水爐制造商而言，其在生產(chǎn)完燃氣熱水爐之后，只需要采用任意一種方法對其進行檢測，檢測結果滿足標準要求就可以判定該燃氣采暖熱水爐的氣流監(jiān)控性能（CO排放性能）合格。不過通過大量的實驗研究發(fā)現(xiàn)，應用這四種不同的檢測方法對同一臺燃氣采暖爐進行檢測，檢測結果具有比較大的差異，一致性較差，因此經(jīng)常出現(xiàn)應用其中一種方法檢測合格，但是應用其它方法會出現(xiàn)不合格的情況，因此僅以一種該方法對檢測結果進行判定，并不能夠準確的判斷出燃氣采暖熱水率CO排放性能。在這樣的情況下，對這四種檢測方法進行研究，分析其檢測結果和差異性，對于提高燃氣采暖熱水率CO排放性能檢測結果的準確性具有重要意義。1氣流監(jiān)控的檢測方法下面對GB25034--2010中規(guī)定的四種燃氣采暖熱水爐CO排放性能的檢測方法進行介紹。在介紹具體的檢測方法之前，先對一些相關概念進行介紹。根據(jù)GB25034--2010的規(guī)定，在進行燃氣采暖熱水爐檢測時，需要將其設定在供暖額定的最高輸入狀態(tài)，在燃氣采暖熱水爐排氣管末端，利用煙氣分析儀對煙氣進行連續(xù)測量，測量出其中的CO和CO2的體積分數(shù)。在本文的研究過程中，對于熱平衡的定義為熱水爐供水管道水溫穩(wěn)定在（80±2）℃；并且回水管管水溫穩(wěn)定在（60±1）℃的情況。在GB25034--2010中要求，要將煙氣中CO的體積分數(shù)折算成理論空氣系數(shù)為1時的值，即（CO）α=1。方法1。首先，開啟燃氣熱水采暖爐，并使之達到熱平衡狀態(tài)，在達到熱平衡后逐漸的將排氣管堵塞住，需要注意的是采用的堵塞方法應不會造成燃燒產(chǎn)物回流的問題，在燃氣采暖熱水爐熄滅之后對其進行檢查，確認其（CO）α=1的值，如果這個值小于0.20%則說明熱水爐的CO排放性能合格。方法2。堵塞排氣管，同樣的需要注意不要導致燃燒產(chǎn)物出現(xiàn)回流的問題，然后開啟燃氣采暖熱水爐，使之達到更能夠點燃的臨界狀態(tài)，然后使其從冷機直接起到，直到其達到熱平衡的狀態(tài)以后對其（CO）α=1進行檢查，如果該值小于0.10%，則說明其CO排放性能合格，否則則說明其不合格。方法3。首先，開啟燃氣熱水采暖爐，并使之達到熱平衡狀態(tài)，在達到熱平衡后控制風機，降低其工作電壓，直到燃氣采暖熱水爐熄滅，然后對其進行檢查，如果（CO）α=1的值小于0.02%則說明該產(chǎn)品合格，否則則說明其不合格?？刂骑L機電壓，將其控制在燃氣采暖熱水爐正常工作的最小值，然后開啟熱水爐，使其冷機啟動，在其達到熱平衡的狀態(tài)之后對（CO）α=1進行檢查，若（CO）α=1的值小于0.01%，則說明熱水爐CO排放性能是合格的。24種檢查方法的對比隨機選擇8臺不同廠家的燃氣采暖熱水爐，將它們作為實驗樣本，對上述四種熱水爐CO排放性能檢測方法進行測試，測試結果表明應用這四種方法所測得的（CO）α=1的值一致性較差，并且對于某些樣本，有的檢測方法會給出合格的監(jiān)測結果，而一些方法則會給出不合格的監(jiān)測結果，一個樣本出現(xiàn)合格和不合格兩種結果，不同檢測方法的監(jiān)測結果之間存在矛盾，這顯然是不合理的，因此需要對這四種方法一致性差的原因進行分析。選取某型號的燃氣采暖熱水爐作為實驗樣本，嚴格按照按照GB25034--2010第7.1.1條試驗條件、第7.1.4條實驗儀器儀表和第7.5.8條氣流監(jiān)控裝置的要求，應用標準中規(guī)定的四種方法對（CO）α=1和標準狀態(tài)下煙氣體積流量q進行測量，然后對四種方法的檢測結果進行分析，比對四種方法的不同。2.1試驗過程首先，開啟作為實驗樣本的燃氣采暖熱水爐，使其達到最高熱輸入狀態(tài)，使之達到熱平衡。在達到熱平衡之后，先采用方法1和方法2分別開展實驗，得到燃氣采暖熱水爐CO排放性能的監(jiān)測結果，在完成這兩個實驗后，控制實驗樣本達到冷機狀態(tài)，使之達到方法2進而方法4的條件，并應用這兩種方法進行試驗。在實驗過程中，應用煙氣分析儀對煙氣中CO的體積分數(shù)進行連續(xù)的測量和記錄，并且對風機出口位置的動風壓和靜風壓以及煙氣溫度等進行連續(xù)的測量和記錄。2.2實驗結果實驗結果顯示，在方法1試驗過程中，當排氣管被堵塞面積到83.3%以后，燃氣采暖熱水爐熄滅，在這一時刻檢測到的煙氣中CO的體積分數(shù)為2500×10-6，根據(jù)GB25034-2010進行計算，此時的（CO）α=1的值為0.372%，而標準規(guī)定的最高值為0.2%，結果顯示該型號的燃氣采暖熱水爐不能夠達到要求。檢測結果顯示，該時刻的煙氣體積流量為25.2m3/h。對于方法3而言，燃氣采暖熱水爐在風機供電電壓降至146V時熄滅，在這一時刻檢測到的煙氣中CO體積分為1184×10-6，根據(jù)GB25034-2010進行計算，此時的（CO）α=1的值為0.181%，而標準規(guī)定的最高值為0.2%，結果顯示該型號的燃氣采暖熱水爐可以滿足標準的要求，在這一時刻煙氣流量的檢測結果是28.1m3/h。應用方法2得到的檢測結果是，在熱平衡狀態(tài)下檢測到的CO體積分是2500×10-6，通過標準進行計算，得出的其（CO）α=1的值為0.372%，而標準中規(guī)定的合格結果為小于0.1%，顯然根據(jù)標準可以判定該產(chǎn)品的CO排放性能不及格，此時檢測得到了的煙氣體積流量是27.5m3/h。應用方法4得到的檢測結果是，在燃氣熱水爐達到熱平衡狀態(tài)時，檢測得到的CO體積分為是774×10-6，通過標準進行計算，得出的其（CO）α=1的值為0.121%，而標準中規(guī)定的合格結果為小于0.1%，顯然根據(jù)標準可以判定該產(chǎn)品的CO排放性能不及格。在這一時刻煙氣流量的檢測結果是28.8m3/h。應用方法1和方法2測量出的CO體積分數(shù)都是2500×10-6，但是由于煙氣中CO2的含量是不同的，因此導致兩種方法計算出的（CO）α=1的值是不同的，而且本文所采用的的煙氣分析儀測量CO的上限濃度為2500×10-6，因此可能這兩種方法測量出的CO體積分數(shù)高于2500×10-6，但是并沒有顯示出來，本文在計算過程中是將2500×10-6作為CO的體積分數(shù)進行計算的。結論通過試驗結果可知，應用這四種方式測量出的（CO）α=1結果為4＜3＜2＜1，煙氣流量的測定結果為4＞3＞2＞1，通過這四種氣流監(jiān)控方法對樣本進行平行檢測，所獲得的煙氣體積流量差距是比較大的，因此造成了其計算出來的（CO）α=1有比較明顯的差異。根據(jù)結果進行判斷，應用方法1、2、4測定出的結果是不合格，而方法3則是合格，由此可以看出這四種方法具有較大的差異，從而導致檢測工作存在一定的不確定性。通過實驗結果顯示，應用方法1測量出的煙氣體積流量是最小的，而計算出的（CO）α=1的值是最大的，可以判斷出方法1相較于其它三個方法更為嚴格，要求也越高，因此應用其最為氣流監(jiān)控的唯一檢測標準，能夠更好地保證燃氣熱水爐檢測結果的準確性。參考文獻[1]劉文博,張華,呂昕宇,等.大氣式燃氣采暖熱水爐氣流監(jiān)控檢測方法優(yōu)化研