周伟业，刘文博，杨丽杰，杨 林，吕昕宇，李晓鸣，秦寒生

(1.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 城市燃气热力研究院，天津 300384；
2.国家燃气用具质量检验检测中心，天津 300384)

随着煤改气工程大力推进，燃气采暖热水炉(简称燃气热水炉)市场销量稳步增长，技术研究活跃[1-2]，同时相当数量以次充好产品的出现使得燃气热水炉整体产品质量呈下降态势，且出现了价格战的乱象。以2020年为例，非冷凝式燃气热水炉(简称普通炉)销售量333.5×104台，其中国产品牌235.6×104台，进口品牌97.9×104台；
冷凝式燃气热水炉(简称冷凝炉)销售量22.0×104台，其中国产品牌10.9×104台，进口品牌11.1×104台[3]。如今煤改气政策逐步收紧，燃气热水炉市场亟待重塑产品质量。2018年，国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会发布了GB/T 36503—2018《燃气燃烧器具质量检验与等级评定》，该标准的发布有助于推进燃气热水炉市场实现优质优价。在此基础上，2020年，中国市政工程华北设计研究总院有限公司发布了CGAC—G1—2020《家用燃气器具星级产品认证规则》。2022年，中国市政工程华北设计研究总院有限公司对CGAC—G1—2020进行修订，发布了CGAC—G1—2022《家用燃气器具星级产品认证规则》。

CGAC—G1—2022将燃气热水炉产品等级分为五星级、四星级，星级产品认证技术要求包括基本要求、质量特征指标限值、判定规则。星级产品应在安全、节能、环保方面和智能化、舒适性、结构、材料、美观方面以及质量特征指标方面均处于行业领先水平。

2.1 基本要求

CGAC—G1—2022在材料、外观、控制面板、结构、安装接口、密封材料、燃烧产物排放系统、冷凝水收集装置等项目上对五星级产品、四星级产品要求相同。在膨胀水箱项目上，要求五星级产品、四星级产品分别以0.6、0.5 MPa的压力进行耐压试验。在板式热交换器、冷凝炉热交换器、不锈钢燃烧器火孔板材料项目上，对五星级产品作一定要求，对四星级产品不作要求。认证者通过目测和查验相关技术文件来判断燃气热水炉是否符合要求。

2.2 质量特征指标限值

CGAC—G1—2022对11个质量特征指标规定了A级、B级、C级限值，见表1。

表1 质量特征指标及限值

表1中α指过剩空气系数。对于热效率指标，η1为燃气热水炉额定热负荷下热效率、部分热负荷(供暖状态为30%额定热负荷，热水状态为50%额定热负荷)下热效率二者的较大值，η2为二者的较小值。以普通炉为例，只有当普通炉供暖热效率η1、普通炉供暖热效率η2、普通炉热水热效率η1、普通炉热水热效率η2这4个热效率全部达到A级限值时，热效率指标才能被判定为A级。如果这4个热效率未全部达到A级限值，但全部达到B级限值，则热效率指标被判定为B级。

2.3 判定规则

星级产品评定的基本要求，必须全部符合。表1中质量特征指标的判定：当至少有80%的质量特征指标达到A级限值，其他质量特征指标均达到B级限值时，判定为五星级产品；
当至少有80%的质量特征指标达到B级限值及以上，其他质量特征指标均达到C级限值时，判定为四星级产品。

3.1 星级产品分布

本文对超过60家燃气热水炉制造商近80个品牌的450个样品的测试结果进行了统计，样品数量多，覆盖面广，基本能够反映目前燃气热水炉产品的质量现状。样品中，普通炉样品350个，冷凝炉样品100个，不包括单供暖型燃气热水炉。燃气热水炉星级占比见表2。

表2 燃气热水炉星级占比 %

普通炉样品涉及国内、国外制造商和品牌，产品结构相对简单，但产品质量参差不齐，从表2可以看出，普通炉以四星级产品居多。冷凝炉国内制造商相对较少，样品主要以国外品牌为主，产品结构复杂，燃烧性能比普通炉更优，从表2可以看出，冷凝炉五星级产品略居多。

3.2 质量特征指标限值分级占比

分别对普通炉、冷凝炉各质量特征指标达到各限值分级的数量进行统计，得到普通炉、冷凝炉质量特征指标限值分级占比，见表3、4。

从表3可以看出，对于普通炉A级限值，燃气系统密封性、供暖额定热负荷偏差、极限热负荷时CO体积分数、噪声等效声级的限值分级占比很高，接近或超过90%，而氮氧化物含量、热效率的限值分级占比很低，均低于40%。对于B级限值，氮氧化物含量的限值分级占比很高，超过55%，而燃气系统密封性、供暖额定热负荷偏差、产热水能力、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数的限值分级占比很低，均低于10%。对于C级限值，热效率的限值分级占比很高，超过30%，而燃气系统密封性、供暖额定热负荷偏差、噪声等效声级的限值分级占比很低，均为0。

表3 普通炉质量特征指标限值分级占比 %

表4 冷凝炉质量特征指标限值分级占比 %

从表4可以看出，对于冷凝炉A级限值，燃气系统密封性、燃烧系统密封性、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数、噪声等效声级的限值分级占比很高，均超过95%，而氮氧化物含量的限值分级占比很低，低于55%。对于B级限值，氮氧化物含量的限值分级占比很高，超过30%，而燃气系统密封性、燃烧系统密封性、供暖额定热负荷偏差、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数、噪声等效声级、热效率的限值分级占比很低，均低于5%。对于C级限值，氮氧化物含量、热效率的限值分级占比很高，超过10%，而燃气系统密封性、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数、噪声等效声级的限值分级占比很低，均为0。

3.3 质量特征指标欠佳的原因

对一些有改进潜力的质量特征指标进行分析，找出这些指标欠佳的原因，以利今后改进。

① 普通炉燃烧系统密封性

普通炉燃烧系统密封性欠佳的主要原因：内部密封盖板的密封条厚度较薄，拐角连接处密封不严密；
侧板与背板连接处未粘贴密封条或粘贴不严密；
穿过内部底板的燃气管、供回水管、点火线束的密封圈密封不严密；
背板上预留螺钉孔且未堵塞。

② 供暖系统控制温控器调节精度

供暖系统控制温控器调节精度欠佳的主要原因：控制程序设定的允许偏差较大；
外置卡扣式温控器未涂抹导热胶或导热胶比较少，温控器不能准确反映供暖系统出水温度。

③ 普通炉热效率

普通炉热效率偏低的主要原因是排烟热损失较大，可采用风机出口安装限流环、减小集烟罩上风机入口直径、减少二次空气风量等方法提高热效率。

① 对于星级产品分布，非冷凝式燃气热水炉(普通炉)以四星级产品居多，冷凝式燃气热水炉(冷凝炉)以五星级产品略居多。

② 对于普通炉，燃气系统密封性、供暖额定热负荷偏差、极限热负荷时CO体积分数、噪声等效声级的A级限值分级占比接近或超过90%，这些指标的改进空间有限；
氮氧化物含量、热效率的A级限值分级占比均低于40%，这些指标的改进空间很大。

③ 对于冷凝炉，燃气系统密封性、燃烧系统密封性、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数、噪声等效声级的A级限值分级占比均超过95%，这些指标的改进空间有限；
氮氧化物含量的A级限值分级占比低于55%，此指标的改进空间很大。

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