燃氣采暖熱水爐檢驗類別及產品質量分析

劉文博， 張 華， 楊麗杰， 陳津蕊

(1.國家燃氣用具質量監督檢驗中心，天津300384；2.中國市政工程華北設計研究總院有限公司城市燃氣熱力研究院，天津300384)

1 概述

近年來，隨著人們對冬季供暖舒適性的重視程度越來越高，燃氣采暖熱水爐市場愈加火熱。特別是近兩年，國家對清潔能源大力推崇，北方一些省份陸續實施煤改氣政策，燃氣采暖熱水爐逐漸走進千家萬戶[1]。

筆者所在的國家燃氣用具質量監督檢驗中心專業從事燃氣采暖熱水爐的產品檢驗和標準制訂工作，積累了豐富的經驗。本文從產品標準的實施情況、檢驗的類別以及檢驗過程中發現的產品質量問題等方面對燃氣采暖熱水爐進行分析。

2 國內外標準實施概況

2.1 國內標準實施情況

國內方面，燃氣采暖熱水爐現行標準主要有以下4項：

① GB 25034—2010《燃氣采暖熱水爐》(以下簡稱GB 25034—2010)；

② GB 20665—2015《家用燃氣快速熱水器和燃氣采暖熱水爐能效限定值及能效等級》(以下簡稱GB 20665—2015)；

③ CJ/T 395—2012《冷凝式燃氣暖浴兩用爐》；

④ GB/T 36503—2018《燃氣燃燒器具質量檢驗與等級評定》。

2.2 歐盟標準實施情況

歐盟現行的燃氣采暖熱水爐標準有以下3項：

① EN 15502-1:2012+A1:2015《燃氣供熱鍋爐—第1部分：通用要求和測試》(Gas-fired heating boilers - Part 1: General requirements and tests)；

② EN 15502-2-1:2012+A1:2016《燃氣供熱鍋爐—第2-1部分：額定熱負荷不大于1 000 kW的C、B2、B3和B5型供熱鍋爐的特殊要求》(Gas-fired central heating boilers - Part 2-1: Specific standard for type C appliances and type B2, B3 and B5 appliances of a nominal heat input not exceeding 1 000 kW)；

③ EN 15502-2-2:2014《燃氣供熱鍋爐—第2-2部分：B1型供熱鍋爐的特殊要求》(Gas-fired central heating boilers - Part 2-2: Specific standard for type B1 appliances)。

2.3 其他國家和地區標準實施情況

① 大洋洲

大洋洲現行的燃氣采暖熱水爐標準有以下2項：

a.AS/NZS 5263.0:2017《燃氣用具—第0部分：通用要求》(Gas appliances - Part 0: General requirements)。

b.AS/NZS 5263.1.2:2020《燃氣用具—第1.2部分：用于熱水供應或集中供暖的燃氣熱水器》(Gas appliances - Part 1.2: Gas fired water heaters for hot water supply and/or central heating)。

② 北美洲

北美洲現行的燃氣采暖熱水爐標準是ANSIZ 21.13:2017/CSA4.9:2017《燃氣低壓蒸汽和熱水鍋爐》(Gas-fired low pressure steam and hot water boilers)。

③ 韓國

韓國現行的燃氣采暖熱水爐標準是KSB 8210:2013《燃氣采暖熱水爐：額定熱負荷小于等于70 kW的C型爐》。

④ 日本

日本尚沒有專門的燃氣采暖熱水爐的標準，最接近的標準為JISS 2109:2010《家用燃氣熱水器》和JISS 2093: 2010《家用燃氣設備的試驗方法》。

3 燃氣采暖熱水爐的檢驗類別

燃氣采暖熱水爐的檢驗類別主要有5種：型式檢驗、能效檢驗、國家及地方抽查檢驗、CCC產品檢驗、節能環保認證檢驗。

3.1 型式檢驗

型式檢驗是為了證明產品質量符合產品標準的全部要求而進行的檢驗，它是構成多種類型認證的基礎，是利用檢驗手段對一個或多個具有生產代表性的產品樣品進行合格評價。

GB 25034—2010是燃氣采暖熱水爐型式檢驗的標準依據。GB 25034—2010第8.2.1條規定，當出現下列情況之一時，應進行型式檢驗：

① 新產品試制定型鑒定；

② 產品轉廠生產試制定型鑒定；

③ 正式生產后，若結構、材料、工藝有較大改變，可能影響產品性能時；

④ 產品長期停產后，恢復生產時；

⑤ 出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；

⑥ 國家質量監督機構提出進行型式檢驗的要求時。

3.2 能效檢驗

能效檢驗是指按照國家相關法律法規對產品進行一系列參數的測量記錄，并進行計算得出產品的熱效率。GB 20665—2015是燃氣采暖熱水爐能效檢驗的標準依據。GB 20665—2015第6.2.1條規定，當出現下列情況之一時，應進行能效檢驗：

① 試制的新產品；

② 改變產品設計、工藝或所用材料明顯影響其性能時；

③ 質量技術監督部門提出檢驗要求時。

3.3 國家及地方抽查檢驗

① 國家市場監督管理總局根據《中華人民共和國產品質量法》(2018年12月修正版)、《產品質量監督抽查管理暫行辦法》(2019年11月21日國家市場監督管理總局令第18號公布)和各產品的國家抽查實施細則等法律法規文件，組織國家抽查檢驗。燃氣采暖熱水爐作為輕工產品，通常每年進行一次國家抽查檢驗。被抽查企業名單由國家市場監督管理總局的“雙隨機”系統制定。因此，當生產企業被“雙隨機”系統選定后，就應該進行國家抽查檢驗。

燃氣采暖熱水爐國家抽查檢驗的標準依據是GB 25034—2010、GB 20665—2015和CCGF 302.3《燃氣采暖熱水爐產品質量監督抽查實施規范》(以下簡稱 CCGF 302.3)。檢驗項目是燃氣采暖熱水爐的電源運行安全性、燃氣系統密封性、供暖額定熱輸出、水溫限制裝置、極限熱輸入時一氧化碳含量、溫控器故障、熱效率、工作溫度下的電氣強度、工作溫度下的泄漏電流、低電阻值。

② 燃氣采暖熱水爐地方抽查檢驗標準依據是GB 25034—2010、GB 20665—2015和CCGF 302.3。地方市場監督管理部門實施產品地方抽查檢驗工作。當生產企業被抽中或者中標地方采購項目后，需要進行地方抽查檢驗。地方抽查檢驗的項目根據各地情況和抽查目的而定。

3.4 CCC產品檢驗

自2019年10月1日起，燃氣采暖熱水爐由原生產許可證模式正式轉為CCC模式。CCC即“中國強制性認證”，其英文名稱是“China Compulsory Certification”，縮寫為CCC。CCC認證的模式為：產品檢驗+初始工廠檢查+獲證后監督。從2019年10月1日至2020年10月1日為生產許可—CCC認證轉換期。自2020年10月1日起，未獲得強制性產品認證證書和未標注強制性認證標志的燃氣采暖熱水爐，不得出廠、銷售、進口或在其他經營活動中使用。因此燃氣采暖熱水爐的CCC產品檢驗是必做的一類檢驗。

CCC產品檢驗的標準依據是GB 25034—2010、CNCA—C24—01:2019《強制性產品認證實施規則 家用燃氣器具》以及各指定認證機構制定的強制性產品認證實施細則。國家認證認可監督管理委員會指定了3家燃氣采暖熱水爐CCC認證機構，中國市政工程華北設計研究總院有限公司作為其中一家認證機構，其強制性產品認證實施細則為CGAC—C2401—2019《家用燃氣器具強制性產品認證實施細則》。

3.5 節能環保認證檢驗

節能環保認證是中國質量認證中心(CQC)等認證機構開展的自愿性產品認證業務，可單獨進行節能認證或者節能環保認證。當企業自愿申請節能或節能環保認證時，應該進行節能認證檢驗或者節能環保認證檢驗。

① 燃氣采暖熱水爐節能認證的依據是GB 20665—2015，其節能認證檢驗的項目與能效檢驗的項目一致。

② 燃氣采暖熱水爐節能環保認證的依據是CQC 61—448262—2015《家用燃氣快速熱水器和燃氣采暖熱水爐節能環保認證規則》。節能環保認證檢驗項目在節能認證檢驗的基礎上增加了一氧化碳和氮氧化物排放的檢驗。

4 產品檢驗發現的產品質量問題及分析

國家燃氣用具質量監督檢驗中心作為國內燃氣用具行業權威的質量監督檢驗機構，長期專業從事燃氣采暖熱水爐的各類別檢驗，積累了豐富的經驗，幫助企業發現并解決了產品存在的很多問題，特別是一些可能危害到用戶生命財產安全的問題。本文從產品的結構出發，對檢驗過程中發現的產品質量問題進行分析。

4.1 普通型燃氣采暖熱水爐

目前市場上以普通型燃氣采暖熱水爐居多，其結構特點為：配置大氣式燃燒器，風機安裝在燃燒室上部，工作時燃燒室內壓力為負壓，依靠風壓開關監測燃燒工況。此種結構燃氣采暖熱水爐的典型問題如下。

① 燃燒系統密封性能不合格

燃燒系統的密封性能主要是通過鈑金件之間的緊密配合來實現的。當鈑金件之間的密封條厚度偏小、鈑金件上的開孔密封措施不當或者背板開設的螺紋孔沒有密封措施時，導致燃燒系統的密封性能不合格。

② 氣流監控不合格

風壓開關處于通路時，燃氣采暖熱水爐保持燃燒狀態；當風機工作電壓異常或者外界風阻過大時，風壓開關就處于斷路狀態，此時控制系統采集到斷路信號，就將燃氣采暖熱水爐關閉。氣流監控試驗要求將風機工作電壓逐漸降低至燃氣采暖熱水爐熄滅，測試煙氣中一氧化碳含量是否超標。如果風壓開關選型不當，即使風機工作電壓降至很低，風壓開關依然處于通路狀態，燃氣采暖熱水爐始終處于燃燒狀態，而此時由于風機工作電壓較低，風機轉速較低，燃氣空氣配比不合理，導致燃燒工況惡化，一氧化碳排放超標。

③ 不完全燃燒項目不合格

在進行不完全燃燒項目檢測時，若煙管最大允許安裝長度的設計值偏大、燃燒器火排數量偏少、風機功率偏低或者燃燒室內空氣分布不合理等，往往會導致煙氣中一氧化碳含量過高，不完全燃燒項目不合格。

④ 設定溫度與實際溫度的偏差不合格

當溫度控制器的傳感器質量差或者內部程序設定的溫度允許偏差偏大時，往往會導致設定溫度與實際溫度的偏差過大，超過±10 ℃，不滿足GB 25034—2010第6.5.7.2款的要求。

⑤ 無氣流監控功能

為了提高最小熱負荷工況的熱效率，部分產品將最小熱負荷對應的風機轉速降低，產品在運行過程中出現多種風機轉速。而風壓開關只能在一種風機轉速下才能正常工作，多種風機轉速下，風壓開關無法起到連續監測進氣流量或排氣流量的功能，即這種產品沒有氣流監控功能。如果燃燒狀態異常，這種缺失氣流監控功能的燃氣采暖熱水爐，不僅不會停止燃燒，反而會持續燃燒產生大量的一氧化碳。因此，這種產品存在著重大的設計缺陷，不符合GB 25034—2010第5.3.5.1 b)款的要求。

4.2 水冷型燃氣采暖熱水爐

近年來，隨著國家對氮氧化物排放要求的不斷提高，水冷型燃氣采暖熱水爐悄然興起。水冷型燃氣采暖熱水爐與普通型燃氣采暖熱水爐的區別在于燃燒器不同，普通型燃氣采暖熱水爐配置常規大氣式燃燒器，而水冷型燃氣采暖熱水爐配置水冷燃燒器。水冷燃燒器能夠使燃氣燃燒溫度急劇下降，從而有效地抑制熱力型NOx的生成，同時供暖回水可以冷卻燃燒器頭部，降低燃氣燃燒的速率，有效地抑制回火現象的發生。

但是水冷燃燒器有一定的局限性，例如，熱負荷偏小時無法正常燃燒。一些水冷型燃氣采暖熱水爐生產企業為了節約成本，配置的燃燒器火排數量偏少，未設計分段燃燒功能，風機轉速不可調節，導致最小熱負荷大于50%額定熱負荷。若人為地將最小熱負荷調節至50%額定熱負荷或以下時，則水冷燃燒器無法持續燃燒，經常熄火。在能效檢驗中，GB 20665—2015第4.2節要求測定50%額定熱負荷工況的熱效率，而上述問題導致水冷型燃氣采暖熱水爐無法達到50%額定熱負荷。因此，水冷型燃氣采暖熱水爐無法進行能效檢驗要求的50%額定熱負荷工況熱效率檢驗項目。

4.3 冷凝式燃氣暖浴兩用爐

① 煙氣泄漏

若冷凝液收集裝置內的水封腔高度不足，在排煙管逐漸堵塞的過程中，水封腔內的冷凝液在風機的作用下被吹出，水封功能失效，從而導致煙氣泄漏。

② 熱負荷相對偏差不合格

熱負荷相對偏差是指耐久實驗前的額定熱負荷與耐久實驗后的額定熱負荷之差，除以耐久實驗前的額定熱負荷。

冷凝式燃氣暖浴兩用爐在運行過程中會產生冷凝液，該冷凝液呈酸性，會對冷凝熱交換器產生腐蝕。耐久實驗是為了測試冷凝熱交換器的耐久性能、額定熱負荷的穩定性、水路系統的密封性等。由于我國燃氣和空氣質量不好，冷凝式燃氣暖浴兩用爐燃燒后產生的煙塵與冷凝液結合形成飛灰顆粒。飛灰顆粒極易在冷凝熱交換器表面形成“堵灰”，導致排煙阻力增加，從而導致熱負荷下降，使得耐久實驗前后額定熱負荷相對偏差超過±10%，不滿足CJ/T 395—2012 第6.6.1條關于額定熱負荷的要求。

4.4 其他問題

① 接地裝置的設計不符合GB 25034—2010附錄第F.11.1條和第F.11.2條的要求。

② 電源線中的地線短于載流導線，不符合GB 25034—2010附錄第F.11.3條的要求。

③ 包裝箱的儲運標志不符合GB/T 191—2008 《包裝儲運圖示標志》的要求。

5 結語

燃氣采暖熱水爐集燃燒、換熱、控制于一體，具有一定的復雜性。為了消費者人身財產安全，嚴把產品標準、嚴把產品檢驗、嚴把產品質量是重中之重。同時產品標準的制訂升級以及監督檢驗體系的強化管理，均有助于推進燃氣采暖熱水爐領域的健康發展，為“節能減排、共創藍天”以及滿足人民群眾切實的供暖需求打下堅實的基礎。