冷凝式热交换器行业发展现状及未来发展趋势预测
冷凝式热交换器行业发展现状及未来发展趋势预测1、全预混冷凝式壁挂炉将是采暖行业发展的必然趋势燃气壁挂炉按技术特点、燃烧方
冷凝式热交换器行业发展现状及未来发展趋势预测
1、全预混冷凝式壁挂炉将是采暖行业发展的必然趋势
燃气壁挂炉按技术特点、燃烧方式和工艺材料等不同分为常规壁挂炉和冷凝式壁挂炉。冷凝式燃气壁挂炉是对采用高热值冷凝式技术燃气壁挂炉的通称,其关键就在于冷凝式换热技术。冷凝式壁挂炉是基于常规壁挂炉研发出的新一代产品,采用冷凝式换热技术,将燃烧后排放烟气中的能量进行回收利用。天然气燃烧产生的高温烟气(包含水蒸气、一氧化碳 CO、氮氧化物 NOX等)通过烟道排出,此时烟气的温度较高,冷凝式壁挂炉通过回收烟气中的水蒸气潜热提高燃烧热效率,烟气及其中含有的水蒸气一起通过热交换器(供暖系统的回水在此被在此加热送出)时,水蒸气与低温回水管接触,高温蒸气会发生液化,释放热量,加热低温回水。冷凝式壁挂炉热效率最高能够达到 109%,并且可以减少氮氧化物的排放。
全预混冷凝式壁挂炉在欧洲市场已十分成熟,在环保和节能方面较烟气回收型冷凝式壁挂炉优势明显。全预混冷凝式壁挂炉在国内普及依然面临挑战,尤其是冷凝式热交换器及其他核心配件的配套、全预混燃烧技术的研发等。随着世界范围内对节能环保日益高涨的呼声以及我国“煤改气”、低氮排放等政策的实施推动,全预混冷凝式壁挂炉的推广普及将是采暖行业发展的必然趋势。
2、冷凝式热交换器行业概况
热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,在石油、化工、电力、冶金、暖通、机械、食品等多领域应用广泛。铝合金冷凝式热交换器为冷凝式锅炉的核心部件,通过冷凝技术吸收天然气燃烧产生的高温烟气,并回收利用烟气中水蒸气液化的潜热,加热系统内冷水,英文名称“Heat Engine”,为实现热交换目的的核心设备。
冷凝式热交换器采用一体式设计,不再区分主热交换器和冷凝热交换器,整个换热过程由一个热交换器完成,烟气可以在热交换器的任何位置实现冷凝并产生冷凝水,冷凝式壁挂炉在采暖季节每天工作十小时以上,大量的烟气、冷凝水对热交换器的腐蚀性增强数倍,因此要求整个热交换器由抗腐蚀材料制造。目前满足以上要求的一体式热交换器主要有两类,不锈钢热交换器和铝合金热交换器。
全预混冷凝式燃气壁挂炉采用的一体式热交换器经过了多年的发展,目前成熟运用的材料为不锈钢和铝。针对两种材料的不同特点,各自发展出了不同结构的热交换器。2000-2006年间,不锈钢热交换器以其小巧紧凑的结构在冷凝锅炉市场占据绝对主导地位,但制造商发现同质化的产品最终只会导致价格战,企业被迫放弃利润来维持企业的运营。因此,市场压力使众多热交换器生产企业开始开发新型材质的产品,而铝合金材质的产品以其无限的可设计性和相对低的成本引起了生产商的关注。从2006年开始,铝合金式热交换器的研发创新取得了快速发展。目前,欧洲冷凝式燃气壁挂炉用热交换器使用铝材质占据一半的市场份额,而国内市场,由于全预混冷凝式燃气壁挂炉普及度较低,市场产品多为常规壁挂炉和烟气回收型冷凝式燃气壁挂炉,其核心部件主换热器以铜材质为主。
中欧材质对比
3、冷凝式热交换器行业未来发展趋势预测
铝合金冷凝式热交换器为冷凝式燃气壁挂炉的核心部件,通过冷凝技术吸收天然气燃烧产生的高温烟气,并回收利用烟气中水蒸气液化的潜热,加热系统内冷水,每台冷凝式燃气壁挂炉均需配备一台冷凝式热交换器。
(1)家用壁挂炉
家用冷凝式燃气壁挂炉以其冬季采暖的温度舒适性、节能环保性,在众多欧洲家庭普及使用。然而,冷凝式燃气壁挂炉在国内的市场份额较低,主要原因为冷凝式燃气壁挂炉进入中国市场较晚,受制于技术、价格等原因,推广存在一定的难度。随着居民生活水平的提高、我国中产阶层消费的不断升级,以及国内冷凝技术的日益成熟、国家节能减排政策力度的逐渐加大,冷凝式燃气壁挂炉将会受到越来越多消费者的认可,冷凝式燃气壁挂炉在国内市场潜力巨大。
(2)商用燃气锅炉
当前,全预混冷凝技术虽然没有在国内广泛普及,不过从商用锅炉的整体系统来看,几乎都是冷凝式运行,这是因为商用锅炉可以直接在排气端加装废热回收装置。然而,这并不意味着商用锅炉的炉体本身是冷凝式的。冷凝技术仅在商用领域里以系统运行的形式存在,炉体本身采用全预混燃烧、低氮技术的锅炉占少数。在商用的锅炉领域,氮氧化物排放的要求更为严格。根据北京地区锅炉大气排放标准,在用燃气锅炉NOX排放不超过80mg/m3,新建燃气锅炉NOX排放不超过30mg/m3。而采用全预混燃烧方式的冷凝锅炉,一般NOX排放量在30mg/m3以下或更低,低氮环保的性能突出。因此,只是简单的在商用锅炉加装环保设备能暂时满足环保要求,长远来看,全预混冷凝式商用锅炉更能顺应全球能源行业的发展以及中国当前的节能减排趋势,成为未来整个燃气锅炉行业的主流产品。
《中国冷凝式热交换器行业市场调研及“十四五”发展趋势研究报告》