卧式全湿背式三回程热水锅炉

发布时间：2023-06-13 11:35:42

1）、关于品牌nn法罗力（FERROLI）公司创建于1955年，是意大利锅炉采暖工业的先驱，也是欧洲著名的暖通集团之一。经过60多年的发展壮大，法罗

1）、关于品牌

法罗力（FERROLI）公司创建于1955年，是意大利锅炉采暖工业的先驱，也是欧洲著名的暖通集团之一。经过60多年的发展壮大，法罗力公司在意大利、德国、英国、法国、比利时、西班牙、土耳其、波兰、罗马尼亚、中国、越南等世界各地建立了24 个生产基地和商业机构，500个维修中心，1500个备用库，有工作人员6000余人。

公司专心致力于热能领域，坚持不懈地开发高效、安全、环保、节能的供暖设备，把丰富经验和知识转化到设计和开发当中，拥有世界领先的供热技术。由于在热能领域的杰出表现，法罗力（FERROLI）集团获得享誉欧洲的暖通奖和最高成就奖（欧洲采暖和环保工程师协会颁发）。公司通过了荷兰GASTEC严格把关的ISO9001质量体系认证，所有产品都获得了欧洲CE认证，并且通过了英国、法国、德国、荷兰及中国等国家的权威认证。

1996年，法罗力进入中国，在北京设立了办事处。2000年，法罗力投资3000万美元，建立青岛生产基地，成立了青岛法罗力暖通温控技术设备制造有限公司。2004年，法罗力收购鹤山比力奇热水器。截止2008年，法罗力在华投资超过7200万欧元，是中国最大的外商投资热能企业。

法罗力青岛工厂引进意大利全套锅炉生产线，采用法罗力集团先进的生产工艺和管理体系，并且建立了一支专业的管理团队。锅炉设计秉承法罗力集团的设计理念，设计方案经过科学的计算和反复的实验，锅炉运行可靠，热效率高；生产锅炉的所有管材和板材均经过理化实验，质检部门全程跟踪生产的全过程；锅炉的半成品部件全部由激光切割和数控设备制造，确保精确可靠；焊接工序采用自动埋弧焊和氩弧焊、气体保护焊等，火管和管板间采用先胀后焊的的方法，并采用了先进的MAG焊接技术；锅炉出厂前需要经过严格的测试，包括水压测试和燃烧试验等，锅炉的可靠性值得信赖。

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2）、高效、节能、环保

① 法罗力锅炉是法罗力青岛生产基地在引进意大利成熟产品的基础上，针对中国国情进行优化设计的产品，热效率超过92％，远高于国家规定的优等品指标。

② 锅炉均采用湿背式三回程的结构。

法罗力锅炉本体采用经典的“湿背式三回程”结构，燃烧器将燃料与空气混合物喷入炉膛。燃料在炉膛中燃烧，产生的高温烟气与炉膛表面进行辐射换热；并流经回燃室，进入第一回程烟管，与烟管外工质进行对流换热；然后流过前烟箱，进入第二回程烟管，与烟管外工质继续进行换热；经过第三回程烟管后温度较低的烟气，最后汇集于后烟箱，经烟囱排入大气。

n充分利用炉膛辐射换热量和温度的4次方成正比的原理，炉胆设计宽大，有效辐射受热面大，辐射吸热量增大，强化了传热效果，提高锅炉热效率。

n NOx是油、气燃料燃烧生成的主要污染物，其生成量与燃烧区域温度有密切关系。试验证明，温度从900℃到2100℃，生成的NOx量（按体积分数）增加了约90倍。采用传统的炉膛形式，炉膛火焰中心的燃烧温度通常在2100℃以上，炉膛出口烟温也有1300℃，炉膛整体温度高，并且温度分布不均匀，存在2000℃的高温区，会生成大量NOx；采用大燃烧室结构，增大了传热面积，降低了火焰区域的温度水平，炉内气流组织均匀，炉内温度场极为均匀，可有效抑制NOx生成。

n后烟箱烟气出口布置在沿筒体纵轴的方向，不仅可以缩短炉体长度；又可以避免烟囱放在垂直于筒体纵轴线的方向上，在锅炉启动停止时冷凝水腐蚀锅炉本体。

③ 法罗力锅炉采用波纹炉胆型式，炉胆形状与燃烧火焰完美结合；波纹形状又有利于炉胆的热胀冷缩，提高了炉胆的强度。采用炉胆左右对称布置，既使锅炉吸热均匀，抵消了锅炉因受热不均引起的热应力。

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④ 采用烟管内插不锈钢扰流条技术

当烟气在烟管内流动时，呈现于“层流”状态，即分层流动。只有靠近烟管内壁的一层烟气才能和烟管接触，将热量通过烟管传热给外面的水；而烟气中心绝大部分热量传递效果很差，锅炉效率很低。需要采取措施引起烟气扰动，提高传热效果。

扰流条是法罗力公司专利的一种强化传热措施，即在烟管内部插有不锈钢弹簧状部件，该部件能引起烟管内烟气的扰动，将烟气状态由层流变为紊流，强化传热，提高锅炉热效率。

和采用螺纹烟管强化传热比较起来，采用的烟管内插扰流条有以下优势：

n螺纹烟管只能引起管壁附近部分的烟气产生扰动，但烟管中间绝大多数的烟气还是层流；而扰流子使管内烟气全变成紊流，因此强化效果更好。

n采用扰流条延缓了烟气流速，增加烟气在锅炉内停留时间，换热更彻底。

n扰流条采用优质不锈钢材质，避免烟气腐蚀，且拆卸简单，便于清洁。

n螺纹烟管是通过模具将钢管上压出凹沟制成的，烟管内壁的凸台容易积碳，不好清理；外壁凹槽容易积水垢、杂质，阻碍换热。

n螺纹烟管的制造误差会使传热效果大大降低，扰流条传热效果更加稳定。

⑤ 锅炉采用钢制锅炉典型的水包火的结构，烟气热量首先被水吸收，通过水仅有很少的热量散失到大气。加上法罗力公司高效的保温材料，保温效果好，锅炉运行外表温度不超过40℃，散热损失少，节约燃料。

⑥ 配套意大利欧保分体式燃气燃烧器，燃烧稳定、完全、充分；燃烧器采用全自动调节方式，可根据出水温度调整燃烧器出力，调节范围广，调节精度高，调节速度快。

⑦ 法罗力集团的专家结合中国用户锅炉使用的实际情况，开发出具有国际先进水平的全自动锅炉智能控制系统。锅炉控制器采用西门子公司中文彩色触摸屏工作界面。可实时显示锅炉出回水温度、锅炉水位、燃烧工况、运行时间等工作状态。具有超温、超压、缺水、熄火等多重自动保护。具备防冻功能，在循环水温低于防冻温度时，锅炉会自动启动，将循环水加热，有效防止了寒冷地区在锅炉停炉时，采暖系统结冰，冻坏管道设备的问题。此外，还具有故障记录、水泵连锁、远程监控等功能。电器元件采用施耐德、丹佛斯、法罗力等世界知名公司的元件。

⑧ 采用德国西门子PLC做为信息处理和中央控制单元，有利于控制系统的完善升级，结合目前国际上先进的节能算法，保证锅炉始终运行在高效低耗的状态下。

⑨ 锅炉控制系统具有分段定时功能：控制系统可设置若干个定时时段，用户可在不同时段设定不同的出、回水温度，进行自动控制。例如，早上6～8点外界温度较低，我们可将出水温度设定为95℃，锅炉满负荷运行，保证采暖效果；下午1～2点，外界温度较高，我们可将出水温度设定为80℃，锅炉降负荷运行，保证采暖温度不至于过高，节省了燃料。该功能一经设置即可自动进行，无需用户反复设置。

⑩ 燃油燃气锅炉最主要的热损失是排烟热损失和散热损失。法罗力锅炉由于采用以上诸多优化传热措施，将锅炉排烟温度降低到180℃以下，实际运行中甚至达到140～150℃，显著降低排烟热损失，提高锅炉效率。

3）、安全、耐用

①n对称设计的烟管

整个锅炉采用全对称设计，n所有烟管以炉胆左右对称，均匀分布，烟气通道均衡，保证传热、应力均匀，大大改善、后管板的应力状况，锅炉运行稳定，故障率低。

② 先进的MAG焊工艺

锅炉主要焊缝均采用世界上最先进的MAG焊（熔化极活性气体保护焊）工艺，生产率高、成本低、变形小、抗锈能力强、焊缝含氢量低、抗裂性好，焊缝均匀、美观；管子与管板连接采用先胀后焊形式，消除了腐蚀的问题，延长锅炉的使用寿命。

③ 给水/回水导流装置

锅炉在工作运行时，受热面温度很高。例如二回程烟管的外壁温度大约在750℃左右，三回程的烟管温度也在400℃左右。

在如此高温下，如果系统回水直接冲刷受热面，低温的回水会对高温的锅炉钢板、烟管产生冲击，产生巨大的热应力。长期运行的话，会降低锅炉的使用寿命。

法罗力锅炉采用了法罗力专利技术—给水/回水导流装置。锅壳内部设置导流槽，巧妙利用水泵的剩余压头使炉水产生不对称循环，改善锅筒内水的循环状态，并且避免了回水直接冲刷高温换热面，引起热应力，使受热更均匀。回水进入锅炉，首先导流到温度相对较低的锅炉底下部，经加热后再对流到锅炉上部，这样减少了对钢板的冲刷，延长锅炉的使用寿命。

锅炉内布置有回水导流装置，合理的分配了炉水的流动，延长了炉水在锅炉本体的停留时间，有效降低排烟温度，提高锅炉热效率。

④ 法罗力锅炉的防腐蚀技术

锅炉腐蚀会造成受热面和管路的金属强度降低，从而导致爆管或其它严重事故，所用必须加以密切监督和防治。

法罗力公司十分重视锅炉腐蚀问题，建立了专门的锅炉腐蚀实验室，采购了专业设备对锅炉生产、使用过程中的腐蚀机理进行详细的分析，并有针对性的采用不同的措施予以解决。

锅炉的主要腐蚀是受热面高温氧化腐蚀、应力腐蚀、氧腐蚀和金属腐蚀，其中金属腐蚀又分为金属化学腐蚀和金属电化学腐蚀。

a．高温氧化腐蚀多发生在锅炉受热面烟气侧，其腐蚀速度随受热面金属温度和烟气中含氧量增加而增加。法罗力宝力系列锅炉采用优化的水循环设置，在锅炉内部对循环水进行科学导流，使锅炉受热面得到充分的冷却，受热面不存在局部高温区域：同时采用优化的燃烧室、高效的燃烧器等措施，提高燃烧效率，降低过量空气系数，降低烟气中的氧含量，大大降低了锅炉受热面高温氧化腐蚀。

b．法罗力锅炉采用中心对称布置，同时采用优化的水循环设计，避免了受热不均在锅炉受热面上产生应力；采用一系列措施，解决了高温区管板裂纹现象，避免了应力集中；主要零部件加工完毕后进行热处理，消除加工应力，三种措施的结合有效解决了应力腐蚀；

c．法罗力锅炉在制造过程中，在受热面喷涂缓蚀涂层，有效隔绝了受热面金属和水中氧气的结合，有效避免了氧腐蚀和金属化学腐蚀发生。

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⑤ 法罗力锅炉的防垢技术

锅炉结水垢直接的表现是锅炉热效率降低，浪费燃料，同时由于水垢妨碍了受热面热量传递，引起受热面金属过热，强度降低，危及安全，增加检修量，浪费大量资金，由于酸洗在消除水垢的同时会腐蚀受热面金属，缩短了锅炉的使用寿命。

结水垢有两个重要条件：一是水中含有大量钙、镁以及酸根离子，它们结合生成难溶的沉淀，二是沉淀物没有得到及时的清除，沉积在金属表面，形成水垢，尤其是温度较高的金属表面，由于该处钙、镁以及酸根离子浓度更大，更易形成水垢。

解决锅炉结垢的最根本有效的方法是加强锅炉给水处理，保证锅炉水质符合国家标准要求，同时操作中要定期进行正确的排污，将钙、镁以及酸根离子浓度较高的水和形成的水渣及时排出去。

法罗力对锅炉内部的循环水路进行优化设计，避免锅炉内部出现循环水流速过低的部分，同时良好的循环能及时带走热量，避免出现局部过热，有效缓解了水垢的形成。

以上措施的使用，大大提高了法罗力锅炉的安全性，耐用性，使锅炉寿命达到20年以上。

⑥ 防止锅炉高温部分管板裂纹的措施

n据调查，火管锅炉（包括水火管锅炉）的事故中，管板产生裂纹或泄漏的事故率居高不下，其中蒸汽锅炉占39.5％，热水锅炉占43.7％。有的锅炉只使用了一个月就发生管板裂纹，多数的在第二个采暖季的使用中出现，给使用者造成极大不便。法罗力公司的技术人员通过对诸多此类事故进行分析，认为产生此类事故主要有2个原因：一是回燃室中烟气温度太高，受热面工作环境恶劣；二是回燃室外侧水流速较慢，容易结垢，影响受热面热量传递。

n针对上述原因，法罗力公司在PREX（普瑞斯）锅炉结构、锅炉加工工艺、锅筒内水循环等方面采取以下方法，基本杜绝了管板裂纹等事故的发生。

锅炉结构方面：

1) 法罗力锅炉采用大燃烧室设计，增大炉胆面积，同时调整燃烧器使燃烧中心前移，增加炉膛的辐射吸热量，降低炉膛出口烟气温度，缓解回燃室管板处受热状况；n

2) 二、三回程烟管采用对称布置，使锅炉受热均匀，抵消二、三回程烟管因受热引起的热应力，彻底解决了非对称炉型管板因受热不均引起的变形、裂纹等事故；（见右图）

3) 锅炉炉胆和折弯烟室之间采用扳边设计，连接处n采用圆弧过渡，变角焊缝为对接焊缝，避免了该处被高温烟气直接烘烤而导致的过烧、烧穿及产生裂纹等现象；

加工工艺方面：

1) 烟管与管板的焊接采用先胀后焊，焊后再胀的加工工艺。

针对烟管与管板之间的焊接，一般厂家采用先胀接，后焊接的工艺，但由于材料受热后会产生变形，使原先胀接后紧密结合的烟管与管板间产生缝隙，锅水进入这些缝隙中，受热强烈产生局部沸腾（过冷沸腾），变成蒸汽溢出，使该处缝隙始终处于水－蒸汽不停的变化中，产生交变应力。水在该处不停蒸发，使该处含盐量不断增高，导致苛性脆化，产生裂纹。

一种解决方法是采用窄间隙全焊透的焊接形式，消除了烟管和管板间的缝隙，但由于采用全焊透的焊接方式，使锅炉几乎无法更换烟管，一旦烟管出现问题，只能采取两头一堵，彻底放弃该烟管的方法，减小了锅炉受热面积，降低了锅炉出力。

我们采用先胀后焊，焊后再胀的焊接工艺。焊接后再次进行胀接，消除焊接变形产生的缝隙，彻底解决了上述问题。由于采用角焊缝，并不影响烟管的更换。

采用意大利MAUS公司CS/100型涨管机，涨管均匀，结合紧密；锅炉烟管和管板的焊接采用奥地利福尼斯公司技术生产的EWA406型管板焊机。焊接速度快，焊缝质量好，先进设备的采用充分保证了加工质量。

2)nPREX系列锅炉回燃室中，烟管伸出端由于长时间受到高温烟气烘烤而不能及时冷却，极易从管端部产生裂纹，若不能及时发现，裂纹会沿烟管中心向前发展，最后会发展到锅炉管板上。针对这个问题，我们采取烟管和回燃室管板采用管端和焊缝齐平的焊接方式，大大改善烟管伸出端的受热状态，使烟管伸出端可以及时得到较好的冷却，降低烟管伸出端温度，同时焊缝对烟管伸出端起到加固的作用，解决了回燃室烟管伸出端冷却不及时，产生裂纹的现象。

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锅筒内水循环方面：

锅炉水循环不畅、水质不好也是导致管板裂纹的重要因素。水垢易在锅炉水循环不利的高温受热面上沉积。由于这些部位本来工作环境就比较恶劣，结水垢又增加了受热面的传热热阻，使烟气热量更难传递给工质，受热面温度急剧升高，会产生裂纹、鼓包、烟管烧穿等事故；管板高温区结较厚的疏松水垢，水中OH