隨著人們節能環保意識的不斷增強，越來越多國內企業推出全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐。目前國內企業生產的全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐主要銷往國內市場，不少企業開始尋求將全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐銷往海外市場。國內生產的燃氣采暖熱水爐產品必須符合GB25034-2010《燃氣采暖熱水爐》標準，而銷往海外歐洲發達國家和地區的燃氣采暖熱水爐，則必須通過CE認證。由于全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐與常規燃氣采暖熱水爐結構及控制方式不同，氣流監控問題成為其通過CE認證的難點，本文就影響全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐氣流監控裝置若干因素的進行探討與測試。
關鍵字：全預混冷凝采暖熱水爐CE認證氣流監控
0引言近年來，隨著人們節能環保意識的增強，國內冷凝式燃氣采暖熱水爐的技術也不斷升級，以滿足冷凝式燃氣采暖熱水爐市場的需求，GB25034-2010《燃氣采暖熱水爐》標準及EN483：1999《燃氣中央采暖鍋爐額定熱輸入小于等于70kW的C型鍋爐(采暖熱水爐)》均對燃氣采暖熱水爐氣流監控裝置有明確的要求，國內出口到歐洲發達國家的冷凝式燃氣采暖熱水爐產品，則必須通過CE認證，而氣流監控裝置項目檢測合格，是取得CE認證證書的關鍵點。常規燃氣采暖熱水爐，絕大部分都是采用定速罩極風機控制技術，一般都要在風機出口連接一個檢測空氣流量的安全控制裝置風壓開關，即可實現實時監測風機的運轉狀況，在氣流監控裝置測試中，人為加大煙道阻力(堵塞)，風壓開關動作，向控制器發出信號，從而停止燃氣采暖熱水爐運轉。而全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐是采用變頻風機機械比例閥控制技術，在煙道阻力增大(堵塞)時，空氣流量下降，燃氣流量也隨之下降，因此多采用火焰離子探針檢測不到反饋信號而關閉整個系統。
1影響全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐氣流監控裝置若干因素的分析
1.1標準要求根據EN483：1999《燃氣中央采暖鍋爐額定熱輸入小于等于70kW的C型鍋爐(采暖熱水爐)》標準6.5.8及7.5.8對氣流監控裝置要求：6.5.8氣流監控裝置6.5.8.1概述根據氣流監控原理，在7.5.8中的相應試驗條件下，應滿足6.5.8.2、6.5.8.3或6.5.8.4中描述的相關要求。6.5.8.2監測燃燒空氣或燃燒產物壓力根據制造商的選擇，鍋爐應符合如下任何一種要求之一：a.在7.5.8.2a)的試驗條件下，應在CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。b.在7.5.8.2b)的試驗條件下，并在鍋爐處于熱平衡狀態時，燃燒產物的CO濃度不得超過0.10%。6.5.8.3監測燃燒空氣或燃燒產物流量根據制造商的選擇，鍋爐應符合如下任何一種要求之一：在7.5.8.3a)的試驗條件下，應在CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。在7.5.8.3b)的試驗條件下，并在鍋爐處于熱平衡狀態時，燃燒產物的CO濃度不得超過0.10%。在7.5.8.3c)的試驗條件下，應在CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。在7.5.8.3d)的試驗條件下，并在鍋爐處于熱平衡狀態時，燃燒產物的CO濃度不得超過0.10%。7.5.8氣流監控裝置7.5.8.1概述按照7.1.3的規定安裝鍋爐。向鍋爐通以對應于鍋爐類別的一種基準燃氣。將鍋爐裝上制造商規定的最長燃燒空氣供應和燃燒產物排放管道?？稍诓谎b端頭或連接配件的情況下進行試驗。按照7.6.1的規定測定CO濃度。7.5.8.2監測燃燒空氣或燃燒產物的壓力將鍋爐調在標稱輸入熱量上。在熱平衡狀態下進行測量。連續測量CO和CO2的濃度。制造商可以選擇采用如下任何一種試驗方法：將風扇端子處的電壓逐漸降低。檢查符合6.5.8.2a)的要求。使鍋爐處于環境溫度下，使風扇端子處達到能夠使燃燒器點燃的最低電壓。在這種條件下，使鍋爐運轉，直到達到熱平衡。檢查符合6.5.8.2b)的要求。7.5.8.3監測燃燒空氣或燃燒產物的流量在鍋爐處于熱平衡狀態、采用標稱輸入熱量進行試驗，或者是對于可調輸入熱量的鍋爐，用最大和最小輸入熱量，以及對應于這兩個輸入熱量值的算術平均制的輸入熱量進行試驗。當提供多種標稱輸入熱量值，應分別在每種輸入熱量下分別進行試驗。連續測量CO和CO2的濃度。
制造商可以選擇采用如下任何一種試驗方法：
a.將燃燒產物排放管道或空氣進氣口逐漸堵住。堵塞方法不應導致燃燒產物重復循環。檢查滿足6.5.8.3a)的要求。
b.使鍋爐處于環境溫度下，將燃燒產物管道或空氣進氣口堵塞到允許燃燒器點燃的最大程度。堵塞方法不得導致燃燒產物重復循環。在這種條件下，使鍋爐運轉，直到達到熱平衡。檢查符合6.5.8.3b)的要求。
c.將風扇端子處的電壓逐漸降低。檢查符合6.5.8.3c)的要求。
d.使鍋爐處于環境溫度下，將風扇端子處的電壓降低到允許燃燒器點燃的最低電壓。在這種條件下，使鍋爐運轉，直到達到熱平衡。檢查符合6.5.8.3d)的要求。
1.2離子探針材料的導電性能對氣流監控裝置的影響在燃燒過程中，火焰內部會產生大量的正、負離子，當有外加電場施加于火焰時，這些正、負離子會在電場的作用下做定向移動，因此產生電流，我們的火焰離子探針就相當于電流收集器，使這些火焰離子電流反饋到控制器上。當電流過弱就會反饋控制器從而關閉整個系統。檢測氣流監控裝置時一般采用逐漸堵燃燒產物排放管道出口(排煙管)或空氣進氣口的方法進行模擬。常規機型的氣流監控裝置，只需把風壓開關動作值確定在一個合適的范圍就可保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。而冷凝式全預混機型靠火焰離子探針檢測不到反饋信號來關閉整個系統。因此氣流監控裝置項目不合格與火焰離子探針的材料的導電性能有關。
目前，燃氣采暖熱水爐的火焰離子探針一般選用三種材料：①鎳鉻絲、②康泰爾絲、③STT絲，以下針對不同的材料的火焰離子探針進行了測試：試驗一：測試三種材料的導電性能(實驗條件：同一機型，同負荷燃燒，同一形狀不同材料火焰離子探針)表3從測試結果可以看出，STT絲材料的火焰離子探針在熱態下的導電性能最好，在60秒內就反饋到火焰信號1.2uA，并在120s內迅速穩定在1.6uA，鎳鉻絲材料的火焰離子探針的導電性能最差，康泰爾絲居于二者中間。火焰離子探針材料的導電性能影響反饋信號的靈敏性和穩定性。在煙管堵塞測試中，導電性能越好的離子探針，反饋火焰信號越快，能更好的保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷動作越迅速。試驗二：測試不同材料火焰離子探針，堵塞排煙管出口剩余2個排氣孔、1個排氣孔、0.5個排氣孔時，煙氣分析儀記錄的煙氣值CO(ppm)及反饋電流(A)：由表4、表5、表6及圖2可知，同一條件下堵塞排煙管，不同材料火焰離子探針，反饋電流及CO值不同，STT絲材料的火焰離子探針，可以在測試氣流監控裝置項目時保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。
1.3火焰離子探針與燃燒器的距離對氣流監控裝置的影響火焰離子電流強度與火焰離子探針與燃燒器的距離有關。因此只要控制火焰離子探針與燃燒器的距離，就可使反饋電流適當增大或減小。實驗三：采用康泰爾絲材料的火焰離子探針，進行不同距離(火焰離子探針與燃燒器的距離)的對比實驗。由表7、表8、表9及圖3可知，火焰離子探針距離燃燒器越近時，反饋電流及CO值越大。距離燃燒器8mm時，氣流監控裝置測試符合要求。因此，只要把火焰離子探針調整到距離燃燒器合適的位置，可以在測試氣流監控裝置項目時保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。
1.4空氣/燃氣比例與系統的匹配對氣流監控裝置的影響全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐，對配件與整個燃燒換熱系統的匹配性要求非常高，特別是空氣/燃氣比例的(燃氣比例閥)的調節與系統的匹配對氣流監控裝置的影響很大。對于全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐過剩空氣系數=V/V0式中過?？諝庀禂礦實際空氣量，m3/m3燃氣或m3/V0理論空氣量，m3/m3燃氣或m3/全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐其一般控制在1.2～1.3左右。
試驗四：通過加大過?？諝庀禂?，測試對氣流監控裝置的影響(實驗中選用康泰爾絲材料的火焰離子探針)：
1、以下是非堵塞情況下，煙氣分析儀測定的最大功率及最小功率的煙氣值見表10：堵塞排煙管煙氣情況見表11：
2、調整過剩空氣系數，用煙氣分析儀測定的最大及最小功率的煙氣值見表12：此時堵塞排煙管煙氣分析情況見表13：對比表11與表13中的CO2和O2值都相應發生了變化(見圖4)：由圖4可知，適當調整過?？諝庀禂涤欣诒ＷC氣流監控裝置在CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。
1.5燃燒換熱系統密封性對氣流監控裝置測試的影響由于全預混冷凝式燃氣采暖熱水爐的燃氣在燃燒前與足夠的空氣進行充分混合，在燃燒的過程中不再需要供給空氣，如果燃燒換熱系統沒有完全密封，堵塞時煙氣泄漏會造成實際補充的空氣減少，容易出現不完全燃燒而導致煙氣超標。
2結論
1、選取使用導電性能較好材料的火焰離子探針有利于冷凝式全預混機型在堵塞排煙管時火焰離子探針收集不到足夠的信號來反饋控制器從而關閉整個系統。從而保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。
2、把火焰離子探針調整到距離燃燒器合適的位置，就可以在氣流監控測試時保證CO濃度超過0.20%之前將燃氣供應切斷。
3、調整適當的過?？諝庀禂蹬c整個燃燒換熱系統的匹配，有利于降低堵塞時CO的濃度。
4、燃燒換熱系統的密封性是影響氣流監控裝置測試時煙氣超標的原因。