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1、国产燃气锅炉与国外燃气锅炉的比较青海石油管理局勘察设计研究院 二室代龙 工程师一、 技术成熟程度国内传统的供暖锅炉为燃煤锅炉，燃气锅炉的生产历史很短，大部 分厂家均在九十年代初才开始引进国外技术进行生产。 且一般只能做到 10 吨左右的燃油、燃气热水锅炉，规格再大一些的基本没有生产经验。国外锅炉公司有二百多年的锅炉生产历史，其燃气锅炉的生产是在 二次世界大战后开始的，至今已有五十多年的生产历史。德国锅炉凭借其 雄厚的实力，精湛的技术和完善的服务体系，在欧洲市场排名第一。二、锅炉本体钢材国外的热水锅炉选用德国著名钢厂生产的 17Mn4优质锰钢，其性能 相当于国内生产蒸气锅炉选用的16Mng的锰钢
2、（国内生产热水锅炉通常选 用20g，其强度和韧性劣于17Mn4 。三、燃烧机匹配国内燃油燃气锅炉生产厂商用进口的燃烧机或进口燃烧机的核心部 分来匹配自产的锅炉，处于试配套阶段，因此不能在所有锅炉规格型号上 与燃烧机匹配。具体来讲燃烧器的火焰长度、直径与炉膛的直径、长度匹 配较差，大大降低了燃烧器的效率，而且由于受热不均匀，导致锅炉的局 部应力过强，使用寿命受到影响。德国锅炉与德国威索、扎克、德莱斯勒等厂家有几十年的合作历史，经多年产品匹配，德国锅炉所有品种、规格的锅炉产品均有与德国著名燃 烧机匹配的实例，运行经验丰富，满足高效和环保要求。在国外工厂拥有 一个非常完善的锅炉与燃烧器的匹配试验室，
3、在此将不同的炉型与不同的 燃烧器做事及匹配运行，观察并纪录运行指标，综合考虑选择最佳的燃烧 器匹配型号。四、设计理念国产锅炉厂家由于生产规模小、设备比较落后，基本上是在燃煤锅 炉的基础上进行改进的；而国外所生产的锅炉从 1977 年开始就采用计算 机辅助平面设计，拥有上百名高级技术人员的研发部门，致力于锅炉的热 效率、环保等方面的进一步完善。五、安全保护系统完善程度国产燃油燃气锅炉的生产历史很短，安全保护装置只能按照最基本 的规定来设置，缺乏专业自控仪表厂家为之配套。与燃烧机的情况相同， 运行实例很少，经验欠缺。德国锅炉生产历史较长，一方面，压力、水位等控制仪表有知名自 控仪表厂家与之长期配套
4、，仪表性能安全可靠；另一方面，长期的运行实 践和各种运行状况反馈使我们不断完善安全保护系统，能做到以人为本， 充分保证运行安全。六、自动控制程度较短的生产历史和丰富的劳动力使得国产燃油燃气锅炉在自动化技 术上不能精益求精。致使国产的锅炉厂家基本上是外购一些简单控制系统 来控制锅炉的运行，这样就有可能导致匹配效果不佳，系统运行不稳定。国外较贵的人力资源使锅炉的自动化水平不断提高，所有规格型号 的锅炉均实现长期无人值守运行，所有软件均由研发部自行开发设计，并 可根据甲方要求实现远程控制；为了节约能源，控制器能根据室外温度的 变化来滑动调节炉水温度，实现燃烧器的节能运行；可以最多控制 8 个供 热回
5、路，并且可以智能控制一次水泵与二次水泵的启、停，保证整个供暖 系统全自动运行；先进的锅炉控制系统曾经在世界上最大的工业博览会上 汉诺威博览会上获得金奖；可以达到最多 22 台锅炉联控运行。七、运行成本不同国产锅炉热效率普遍低于进口锅炉，且国产锅炉的自动化水平低， 燃烧机出力不能随时跟踪负荷变化，运行中燃料耗量大。由于国产锅炉和进口锅炉在运行可靠性和稳定性上的差异，国产锅 炉的故障率较高，维修成本较大，难以保证采暖期的可靠供暖。国产锅炉的热效率一般不高于 90%，国外锅炉标准热效率 （ 即：平均 热效率）为 94.5%。以一个 21吨的锅炉为例一个采暖季与国产锅炉节约耗 气量为： 75551m3
6、, 大大节约了能源，从长远考虑更加节能！八、国外锅炉， 如：德国的菲斯曼、德国布德鲁斯燃气锅炉均有 高原燃烧和运行实例。九、 以下以德国布德鲁斯燃气热水锅炉为例，详尽介绍国外锅炉 的具体优势。布德鲁斯锅炉的技术特点与优势说明布德鲁斯S815卧式内燃三回程湿背式燃气热水锅炉符合 TRD 702规 范，适合正压燃烧。设计的最高出水温度为120C，设计工作压力为10bar, 此种系列锅炉是在 45 年的经验基础上设计出来的，适合用于集中供暖设 施中。（一） 制造工艺标准及形式许可按照TRD 702和相关的DIN规范，布德鲁斯S815的锅炉型式许可证（TYPE APPROVAL ）编码为 02-226
7、-661X（ 10bar）（详见附件），证明其 产品符合样本所标定的参数。这意味着布德鲁斯 S815 热水锅炉出场前无 需逐台检验。此类许可的颁发要经过对制造厂商的生产规模、产品质量、 年产量、资产总额、研发部门的技术力量等方面严格考核后才做出综合评 定。故一般制造厂商没有此形式许可，或者只有小功率锅炉有此许可。但 根据中国政府有关部门的要求，凡是出口到中国的锅炉均在出厂前做过逐台检验；CE标识（CE MARK ）产品编码为CE-0085AS0123（见产品样本）， 证明其产品符合欧洲及中国 171 号文的相关规范。炉胆的制造材料为P295GH,尺寸规范为EN 10029,材料规范为EN100
8、28-2,检验规范为EN 10204-3.1A;烟管的制造材料为 St 37.8/I，尺寸 规范为 DIN 2458,材料规范为 DIN 17177,检验规范为 EN 10204-3.1B。二）出厂前检验产品出厂前均按照德国TUV （德国商品检验机构）和中国171号文的 标准进行并通过了 100%的 X 射线探伤和超声波探伤，且通过 1.6 倍水压 试验。布德鲁斯 S815 热水锅炉是整机组装好后出厂；其铝制外壳附有运 输保护包装；燃烧器与锅炉技术方面的匹配和其与炉门间的机械加工在出 厂前均已完成。（三）纹炉胆及焊接布德鲁斯 S815 系列热水锅炉的炉胆采用自行设计生产的波纹炉胆。 波纹炉胆的
9、生产设备造价较高，一般规模的制造厂商均外购波纹炉胆，故 有可能影响锅炉的供货周期，而本公司从根本上杜绝了此种现象的发生并 降低了生产成本。布德鲁斯S815系列热水锅炉炉胆两端与管板的连接采用扳边对接焊； 锅筒、炉胆、回燃室及集箱上的纵向和环向焊缝以及封头 （管板） 炉胆顶、 下脚圈拼接焊缝均采用全焊透的对接焊接，保证安全运行。（四）先进的设计概念德国布德鲁斯热力技术有限公司的研发部门成立于 1909 年，至今已 有 93 年的历史，共有员工 80 名左右，由以下几部分组成：计算机辅助优 化设计部：通过计算机加入大量的实际运行数据对锅炉的受热面积、排烟 温度、内部结构及水循环系统等方面进行设计及
10、模拟运行、自控系统研发 部：负责开发更加先进的控制系统及不同语种的操作、 运行等方面的软件、 锅炉与燃烧器匹配运行的实验室： 各种型号的锅炉与不同品牌 （如：威索、 德莱斯勒）不同型号的燃烧器相匹配运行，以选择最佳的匹配方案；新产研发部：进行新的产品和尖端技术的开发。1. 特殊的回水导流设计（凝结水处理）在所有的布德鲁斯S815系列锅炉中，都采用了独特的回水导流设计。即在其回水套管辖，都安装了一个导水部件。回水在这里通过一定的速度 产生一种引射作用，从而使热的锅炉出水与冷的锅炉回水进行混合。这样 的回水分配导致整个锅炉横切面有非常好的水流动。故综上所述由于其精 确的回水输送使得炉内水温分布极为
11、均匀，这种充分混合的水流可以使最 低回水温度低至50C,仍然可以防止冷凝水的产生，避免其腐蚀炉体的现 象发生，进而在根本上保证了锅炉的安全运行。2. 合理的内部结构设计 锅炉本体按照逆流热交换原理设计成三回程形式，配合有效的换热表面设计布置，为低排放有害气体和高利用能源提供了条件。而锅炉后部的 全湿背式结构，具有优越的热交换能力。布德鲁斯 S815 系列燃气热水锅 炉不采用前水冷墙设计，原因是此类型结构复杂，强化支撑点多，对温度 分布所带来的热应力非常敏感，而且第三回程的烟气温度因此变化较大， 经常会产生大量的冷凝水，维护量大且难于接近换热面。3. 特殊的圆形对称均衡布置的烟管 第二回程有大面
12、积的圆形对称均衡布置的双列烟管，全水冷式烟气转向室（即全湿背），使得第二、三回程的返折空间的烟气温度降到了合理 的范围，且圆形对称的结构使炉门的热应力降至较低的水平，避免了由此 而导致的炉门及烟管的损坏。故布德鲁斯 S815 系列燃气热水锅炉的圆形 对称均衡布置的烟管的设计更有利于烟气余热的吸收，从而提高热效率节约能源4. 小水容量布德鲁斯 S815 系列燃气热水锅炉的小水容量设计，对于缩短炉水温 升时间、降低冷凝水的产生有明显的效果。5. 高效特殊的保温材料及有孔的防火水泥 由于采用了高效特殊的炉体保温材料（仅有 100mm 厚）和全包围式 保温结构，炉体的辐射热损失只有 0.050%（详见
13、附件），故几乎可以忽略 不计。前炉门处有特殊设计的耐高温的防火水泥，此材料的设计中有均匀分 布的孔，其作用在于使锅炉前门的防火水泥在经过长途运输后（因为在长 途运输种会渗入水气）的实际运行中不会被烧裂。6. 维护简单方便 ： 炉门在不拆卸燃烧器的情况下也可以完全开启且方向任意（左右均 可）；打开炉门后可以方便、完全地接触到所有的换热面，因而可以迅速 完成清洁保养。并可以进入炉膛观察烟气转向室的情况。（五）平均热效率1）热效率取决于炉水的温度和锅炉的出力， 布德鲁斯 S815 系列热水锅 炉的平均热效率为 94%（按照德国标准测定的平均热效率） 。低至 10% 的允许最小出力调节可以大范围的利用
14、燃烧器的工作范围，使得锅 炉的平均热效率得以提高。六)可靠性及安全保护功能：布德鲁斯 S815 系列热水锅炉由于采用了计算机辅助优化设计的燃烧 室和水路结构，其工作可靠性极高。安全保护功能：1) 锅炉超压保护，需要排除故障后人工复位；2) 锅炉欠压保护，需要排除故障后人工复位；3) 锅炉缺水保护，需要排除故障后人工复位；4) 锅炉超温双重保护，需要排除故障后人工复位；5) 燃烧器熄火保护，需要排除故障后人工复位；6) 燃气泄露保护，需要排除故障后人工复位；7) 系统断电保护；8) 燃气压力异常保护；9) 空气压力异常保护；(七)均匀的载荷分布： 由于锅炉设计时已经考虑到载荷的均匀分布及减震要求
15、，故只要地面 平整，锅炉不需要额外建造底座。(八)先进的控制系统 ：全自动 72 小时无人监控控制系统可以自动进行调节，也可手动切换， 能够与楼宇自动化相匹配，对锅炉及采暖系统实施监控。1) 模块化的布德鲁斯 Logamatic4000 系列控制器(安装在 DDC 控制柜 内)，其数字系列控制器可以根据室外温度自动调节出水温度，从而 达到节省能源、提高供暖舒适度的目的。2) 在用户提出功能扩展要求时可以通过增加模块的方式，无须更换整 个控制器，节省投资。3) 各功能模块与控制器母体为直接插接连接，控制器可以自动辨认接 入的功能模块。4) 自动 /手动燃烧器、各种一次 /二次水泵、执行器运行的现
16、场切换，方 便调试与操作。5) 控制器具有时间程序设定、冬夏自动转换、运行模式自动/手动转换功能。6) 通过MEC2操作界面、PC界面等可以方便的进入各项功能、数据菜 单。7) 联动功能可以根据室外温度自动决定投入的锅炉出力与台数，自动 根据设定的参数调整运行的锅炉、使得各台锅炉的工作时数维持基 本一致，延长锅炉使用寿命。8) 防误接端子，以不同的色彩区分不同功能的端子，不同功能的端子 不能插入其它端子中。9) 数据传输使用 ECO-CAN BUS 总线，简单可靠。10) 除了就地控制还可以形成开放式的远程控制系统。11) 具有防冻设定功能，防止锅炉与系统冻结(必须配合系统设计) 。12) 控制器面板上有明确形象的操作符号和故障指示灯， 通过
