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| 模塊鍋爐 |
中文名：模塊鍋爐
特 點：結構簡單，安裝靈活、方便
創建公司：美國國家鍋爐公司
功 能：自動溫度調節
簡介
隨着時代的發展，如何環保、高效的提供採暖及生活熱水越來越緊迫的提了出來，燃煤改燃氣將滿足人們目前的上述要求。國家重點建設工程西氣東輸及「氣化工程」的不斷推進，為燃氣鍋爐推波助瀾，在短短數年內，國內的眾多廠家爭相研製、開發各類適用燃氣鍋爐。在這期間，國外應用多年的技術成熟、環保、高效燃氣鍋爐成為眾多廠家效仿的焦點。其中美國國家鍋爐公司（America’s Boiler Company）生產的模塊式鍋爐尤為突出，它以全新的設計理念、卓越的技術品質、優異的性能、環保高效的形象迅速大批量進入國內市場，得到眾多客戶的廣泛認可和高度評價。
模塊組合式熱水鍋爐具備高效、耐用、可靠，安裝簡便、靈活、運行費用低，維護和操作方便，環保效果好、無污染、無噪音等優點。廣泛適用於家庭供暖和熱水，住宅小區供暖和熱水，以及工商業建築供暖、熱水。
特點
一、模塊化設計，結構簡單，安裝靈活、方便
模塊鍋爐的模塊概念就相當於把單體大鍋爐拆分為若干個小鍋爐 (體積不足1m3)。因此可以說模塊鍋爐通過在數量上的「簡單並聯組合」可以達到任意蒸噸單台鍋爐的規模，因此 模塊鍋爐可以取代目前常見的10蒸噸以下的各類採暖及熱水鍋爐。
鍋爐的模塊設計決定了其以下特點：
① 每台鍋爐互為備用，設備及投資利用率、運行安全性大大提高。一旦某台鍋爐意外出現故障，供暖影響非常之小，僅為1/N（N為鍋爐台數）。
② 容量擴充性能好。隨着小區採暖及生活熱負荷的不斷變化（增減），可隨時通過增加或減少鍋爐台數，以較小的投資滿足採暖的需要。不像單體大鍋爐容量難以調整。
③ 鍋爐房基建設施要求不高，可大幅度降低基建投資。小的模塊鍋爐可以通過普通門進入鍋爐房，用戶可以根據鍋爐房的具體情況布置鍋爐，比如：若鍋爐房尺寸狹長，則模塊鍋爐也可以布置成狹長形式。該鍋爐對鍋爐房沒有特殊要求，不需要投入巨額資金深挖基礎、建造具有高等級防震能力的磚混結構鍋爐房。上述特點決定了 鍋爐特別適用於改造及擴容工程。
二、壽命長，維護簡單、經久耐用
（鑄鐵鍋爐設計壽命長達50年）
鍋爐壽命長的主要原因是使用鑄鐵爐片。目前，單體大鍋爐大多採用鋼製爐片，眾所周知，鑄鐵比鋼的耐酸鹼及氧腐蝕性要好很多。國家標準規定，鋼製爐片的使用壽命為14年，而鑄鐵爐片的壽命可達50年之久。當然，鍋爐的壽命長短還在於運行管理是否合理，操作是否正確，以及日常保養得好不好等因素。 鍋爐具有一整套嚴密科學的運行管理、控制系統，並且公司將對操作人員進行技術培訓，確保操作安全、正確。
三、控制系統完善，運行安全可靠
1 模塊鍋爐一般具有下列裝置確保使用安全：
① 火焰反燒開關；
② 開關性能優異的防漏氣燃氣電磁閥；
③ 防倒煙開關；
④ 高溫限制器；
⑤ 全自動點火裝置；
⑥ 燃氣泄漏檢測聯動裝置（可選）；
⑦ 安全閥；
2 模塊鍋爐的燃燒方式一般採用大氣直燃式，這種燃燒方式大大提高了鍋爐的安全性。
單體大鍋爐在點火時，一旦吹掃不徹底，爐膛內存有的可燃氣體，即會發生爆燃現象，嚴重的會造成爆炸。而 模塊鍋爐的燃燒方式非常簡單，就像我們家裡的燃氣式熱水器一樣，燃氣由分配管送入燃燒器，空氣由鍋爐下部條縫進入爐膛與燃氣充分混合，點火後燃燒。即使發生因燃氣泄漏引起的爆燃現象， 鍋爐具有足夠的泄爆面積將過量的燃氣排到爐膛外，確保安全。而單體大鍋爐的燃燒是封閉的，一旦燃氣泄漏，爐膛內燃氣濃度將增加，這時若點火將發生爆炸，後果不堪設想。
四、清潔、環保、低噪音
大鍋爐的空氣與燃氣混合氣要通過鼓風機送入爐膛，而鼓風機會產生很大的噪音，造成聲音污染，惡化員工工作環境。而 模塊鍋爐的燃燒方式是大氣式燃燒，不需要鼓風機，因此，噪聲很低，燃燒時只會聽到輕微的「呼呼」聲，而不會有其它聲音。
模塊鍋爐燃燒器大多採用特種滲鋁鋼燃燒器材料，經過空氣動力學工藝專門設計，保證了燃氣的高效燃燒，經實測證明：燃燒效率高達98%以上。充分的燃燒降低了燃燒產物—煙氣中的氮氧化物含量低，對環境污染小。
五、高效、節能、運行費用低
冬季供暖熱負荷隨着室外氣象條件變化而變化，為滿足人們對舒適性的要求以及達到節約能源的目的，鍋爐提供的出力也要動態可調。近年來，眾多廠商雖然在系統自控方面做了一些嘗試，但未能有效的解決問題。其原因主要在以下兩點：一方面中國鍋爐設計理論落後於發達國家，這主要表現在一方面國家各類標準中沒有將燃燒效率、熱效率作為強制性明文規定，由此造成設計製造過程不重視系統效率，這是一個不爭的事實。另一方面中國缺乏有效的測試體系及機構，使設計師們缺乏設計依據。而國外則不然，尤其美國是一個非常重視節能的國家，其能源管理體系及機構非常完善。在實際應用中，美國的 模塊鍋爐嚴格執行了節能方面的法律、法規。對我們國內現狀來講，引進並建立相關體系，引進 模塊鍋爐代替單體大鍋爐，是解決燃煤污染、實施「煤改氣」環保進程中的重要舉措。
通過對國內眾多 鍋爐用戶年實際運行費用統計得知：同容量模塊鍋爐比單體大鍋爐可節約25%的能源。
節能分析
（模塊鍋爐可從四方面節約能源）
第一：爐膛熱能損失： 鍋爐沒有傳統單體燃油、燃氣鍋爐點火啟動時爐膛吹掃帶來的熱量損失。
為保證停爐、點火時的安全，燃油、燃氣鍋爐在點火前、停爐後必須對爐膛進行吹掃15 min左右，即用冷空氣將爐膛內的可燃氣體吹淨。這樣一來爐膛內的餘熱基本上被消耗掉了。在供暖初期、末期為了適應負荷的變化，不可避免地頻繁啟、停鍋爐，每次都會帶走爐膛的大量熱量。據分析由於爐膛吹掃造成的熱損失占到5%。而大氣式模塊鍋爐沒有爐膛的吹掃，也就沒有這方面的損失。
第二：排煙熱損失： 鍋爐比傳統單體鍋爐降低75%。
單台鋼管式大鍋爐在運行過程中，為降低尾部受熱面的低溫腐蝕及結露現象，一般都將鍋爐的排煙溫度調整到150℃以上。而作為模塊組合鍋爐，其受熱面採用耐腐蝕鑄鐵材料，具有非常強的抗腐蝕能力。通過合理傳熱設計後，使排煙溫度降低到100℃以下（60℃～80℃）。由此可知， 模塊鍋爐比傳統單體鍋爐降低排煙熱損失75%。
此外，每個模塊都配有一個通風調節器，在每個模塊運行時，通風調節器打開，而當模塊不參加循環時，通風調節器將關閉，這樣就避免了待機模塊爐體裡殘餘熱量的散失。另外，每台 模塊鍋爐的爐膛壁均有絕熱保溫層，最大限度的防止爐膛內熱量損失。經過實測，模塊鍋爐要比單台鍋爐節省1%的燃料費用。
第三：鍋爐本體電耗： 鍋爐電耗非常小，小到可以忽略不計。
單體大鍋爐需要用到鼓、引風機，這將消耗電能。而 模塊鍋爐的燃燒方式是大氣直燃式，不需要鼓風機。模塊鍋爐所需的全部電能只是點火時消耗的那一部分，而這部分電能小到可以忽略的地步。如果將單體大鍋爐所耗電能折算成熱量,模塊鍋爐能耗比傳統鍋爐將降低1%
第四：使用模塊組合鍋爐與自控系統向結合，可以使系統供水溫度按照供熱曲線運行(誤差≤0.5℃)，可真正實現「按需供熱」，大大減少超標熱損失及欠熱現象的發生。
單體大鍋爐的負荷調節靈活性差，而且大多數是通過人工階段性的粗調節或通過「大小火」、「尖子火」實現的。在外界氣象條件變化頻繁、幅度較大的採暖初期、末期，傳統鍋爐的調節性能決定了鍋爐機組實際出力很難與實際所需負荷相匹配，經常導致欠熱及過熱現象的發生，即常說的「供需矛盾」這樣，在惡化供熱質量的同時造成不必要的額外超標熱損失。按照國內有關文獻的統計，國內燃油、燃氣採暖鍋爐的年綜合負荷率（包含備用裝置）、熱效率大多數維持在45%、72.7%以下，這樣非常不經濟，但此兩項指標尚未引起有關專家的重視。按照先進的標準來講，上述鍋爐系統的能量年綜合利用率同樣是非常低的。
模塊鍋爐則不會出現年熱效率、負荷率、能量年綜合利用率低的情況。這是因為，從模塊鍋爐本身特點來考慮，模塊鍋爐在控制器的聯機模式下，可以實現多台鍋爐聯控，它能根據設定好的供熱溫度曲線等有關參數，如室內溫度、建築物的熱慣性等,參考室外溫度智能的自動判斷應啟動、停運的鍋爐台數，自動實現近無人值守模式。控制過程中，該系統保證運行的每台鍋爐都是保持滿負荷、高效（91%以上）運行。基本消除了國內廣泛存在的熱效率、負荷率、能量年綜合利用率低的情況，具有明顯的經濟效益及社會效益。
鍋爐的模塊化設計，加上智能軟件的協調、控制，輕鬆實現了鍋爐機組的調節靈活、高效、經濟運行。如供熱面積為25000m2的供熱站，應用12－18台模快鍋爐提供熱源。在人工調節狀況下其出力最小調節精度為8.3%,其溫度調節幅度為2.0℃，在自控軟件控制下，其最小出力調節精度為4.0%,其溫度調節幅度為0.5℃。由此可以看出， 模塊鍋爐機組在提高供熱質量、降低運行費用及能耗方面是具有明顯優勢的。無論季節處於什麼狀態,運行中的單台模塊鍋爐都能處於滿負荷狀態，而沒有運行的鍋爐則不消耗能量，這樣總油花能保證整體鍋爐機組始終處於高效率狀態下運行。
根據客戶實際統計資料分析得知：使用 模塊組合鍋爐與自控系統向結合，可大大減少超標熱損失，整體節能15.4%。
六、與其他設備配合，整個鍋爐房供暖系統（包括軟水製備系統、自控系統、燃氣系統等）可實現近似無人值守，大大降低管理及人工成本。
在現代經營管理當中，影響綜合成本的一個重要因素就是管理及人工成本。我單位通過優化設計，將鍋爐房內的工藝設計、設備匹配水平推向一個新的台階，基本實現了無人職守。以10T容量鍋爐房管理為例，使用單體傳統鍋爐需要12人，使用 模塊鍋爐僅需要3人。由此每年可節約人工成本30000元/人.年×9人=27萬元/年。因此用 系列模塊鍋爐取代單體傳統鍋爐可產生可觀的經濟效益。
模塊鍋爐與傳統鍋爐相比非常易於操作及管理，原司爐人員稍經培訓即可熟練操作，其易用性對操作改型、提高管理水平具有重要的意義。
總之，模塊鍋爐系列對傳統鍋爐而言，在設計理念、形式上是一種新的突破，該系列鍋爐在環保、節能、安全、自控、壽命、安裝、耗電量、容量擴充、占地面積及空間等方面具有不可比擬的優勢，在各類新建、改建採暖、熱水工程中已經得到廣泛的應用。[1]