垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統(tǒng)方案的探討

楊揚

（天津市市容環(huán)境工程設(shè)計研究所，天津300201）

垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統(tǒng)方案的探討

楊揚

（天津市市容環(huán)境工程設(shè)計研究所，天津300201）

通過對常壓鍋爐熱源供熱系統(tǒng)常用工藝方案的設(shè)計實踐的比較，結(jié)合垃圾填埋場工程實際提出吸水側(cè)補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥的控制為最佳方案。

常壓鍋爐熱源供熱系統(tǒng)；回水側(cè)減壓水箱；吸水側(cè)補水箱；啟閉閥控制

根據(jù)生產(chǎn)工藝，垃圾處理場建筑主要設(shè)有主車間、污水處理車間，管理區(qū)設(shè)有辦公用房、食堂、淋浴間、機修車間、車庫、深井泵房、傳達室地磅房、鍋爐房等。在冬季采暖地區(qū)應(yīng)對上述建筑物進行采暖設(shè)計及鍋爐房供熱系統(tǒng)設(shè)計，為滿足生產(chǎn)需要，設(shè)計中選擇鍋爐形式，確定合理的供熱系統(tǒng)方案，尤為重要。使設(shè)計真正體現(xiàn)適用、經(jīng)濟、安全的設(shè)計原則。

常壓鍋爐由于其開口與大氣相通，鍋爐在運行或停止運行時，水位線處的壓力始終與大氣壓力相同，從根本上消除了爆炸的可能性，而且還具有造價低廉、制造簡單、運行管理方便、使用燃油燃氣清潔能源等諸多優(yōu)點，配以先進的自控燃燒技術(shù)，無環(huán)境污染，可靈活布置在建筑組團內(nèi)或建筑物內(nèi)，并越來越廣泛地應(yīng)用在我國特別是北方寒冷和嚴寒地區(qū)。

除鍋爐出水口必須置于循環(huán)水泵的吸水側(cè)外，如何隔開和控制系統(tǒng)水壓對鍋爐的影響和系統(tǒng)保持水位不外溢，應(yīng)采用何種可靠的工藝系統(tǒng)和控制元件，是常壓鍋爐熱源供熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計值得探討的問題。筆者經(jīng)過工程設(shè)計實踐，對這些問題的解決方案進行了總結(jié)。

1 供熱水循環(huán)系統(tǒng)的控制方案

1.1 回水側(cè)減壓水箱加浮球閥（液壓液位控制閥）控制

如圖1所示，該系統(tǒng)見于早期的常壓鍋爐供熱系統(tǒng)，其減壓回水箱為常壓，隔開水壓對鍋爐的影響，浮球閥控制系統(tǒng)啟閉運行和靜水位。由于浮球閥或后來使用的液壓液位控制閥均為浮子控制元件，僅經(jīng)短期使用極易損壞失控，系統(tǒng)水外溢，導(dǎo)致啟閉運行最終以手動閥控制，但其不能及時有效地控制啟閉，致使系統(tǒng)失水嚴重，大量補水、熱能浪費，費用增大。又由于減壓回水箱直通大氣，回水旋流撓動性大，溶氧量增大，加劇系統(tǒng)氧腐蝕。

1.2 回水側(cè)減壓回水箱加電磁閥（電動閥）控制

如圖2所示，為有效控制系統(tǒng)啟閉運行，該常壓爐供熱系統(tǒng)，采用大口徑電磁閥。但該閥設(shè)計的啟閉時間為9～10 s，實際時間還需更長，每次完成啟閉時仍有水外溢，加之電磁閥的頻繁啟動，閥瓣磨損嚴重，而且由于系統(tǒng)水的不潔凈，含有一定顆粒物質(zhì)，啟閉時有卡住的現(xiàn)象，使用不能持久，導(dǎo)致最終仍然以手動閥控制。電動閥的啟閉時間比電磁閥還長，同樣存在上述問題，經(jīng)使用也達不到預(yù)想的效果，最終不能被采用。

1.3 吸水側(cè)常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制

如圖3所示，該常壓鍋爐供熱系統(tǒng)，將補水膨脹水箱置于鍋爐出口與循環(huán)水泵吸水口側(cè)，呈低位布置，箱底與出水管之間距離應(yīng)≥500 mm，鍋爐與水箱相通呈常壓。系統(tǒng)啟閉采用回水自動啟閉閥控制，該閥利用水泵出口較大壓力的水力傳動管將閥瓣打開，鍋爐進出水量平衡，補水箱水不外溢，鍋爐不承壓，水泵停止時，水力管無壓即關(guān)閉。由此啟閉迅速、靈敏，使用持久，并且阻力可調(diào)，可根據(jù)系統(tǒng)工況設(shè)定所需阻力，動作柔和，可有效防止停泵時產(chǎn)生水擊，停電事故時可防止系統(tǒng)跑水。由于水箱補水管置于水泵吸水口側(cè)，系統(tǒng)缺水時可及時得到補充，安裝高度水頭有效防止水泵汽蝕。由于回水不再直接通過水箱，系統(tǒng)溶氧量減少，減緩系統(tǒng)腐蝕。常壓鍋爐的熱水循環(huán)泵設(shè)在鍋爐的出水側(cè)，即常壓鍋爐出水口與循環(huán)泵入口相連，循環(huán)熱水是從鍋爐中抽出來的，用熱水泵加壓后，經(jīng)管網(wǎng)送往熱用戶，在循環(huán)熱水返回鍋爐時，應(yīng)先經(jīng)過除污器、阻力調(diào)節(jié)閥和啟閉閥，然后回流至常壓熱水鍋爐。其中除污器與承壓系統(tǒng)相同，而后2種閥門為常壓鍋爐機械循環(huán)式供熱系統(tǒng)所特有。其中阻力調(diào)節(jié)閥可采用截止閥、閘閥等，它可以使循環(huán)管路內(nèi)有壓的水在返回常壓狀態(tài)下的鍋爐時，將回水減壓，同時，對運行系統(tǒng)中工況的不斷變化具有調(diào)節(jié)功能。啟閉閥的功能是在循環(huán)泵突然停止運行時，及時切斷管路，防止可能造成的循環(huán)管路被倒空等一系列事故。

2 控制方案的確定

經(jīng)上述3種常壓鍋爐供熱系統(tǒng)的實踐分析，優(yōu)選第3方案，即吸水側(cè)常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制的常壓鍋爐供熱系統(tǒng)，其使用運行效果最好。系統(tǒng)簡潔，啟閉迅速靈敏，保持水位，溶氧量少，運行安全可靠。

通過對以往設(shè)計工作總結(jié)、方案比較，垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統(tǒng)設(shè)計要體現(xiàn)技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，采用吸水側(cè)常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，便于調(diào)節(jié)。在目前常壓爐的生產(chǎn)和使用還占有一定市場的客觀條件下，設(shè)計、使用時應(yīng)注意最佳工藝方案的選擇，使常壓鍋爐供熱系統(tǒng)發(fā)揮出更好的效果。

［1］姜湘山.燃油燃氣鍋爐及鍋爐房設(shè)計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003.［2］燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊編寫組.燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1998.

［3］李岱森.簡明供熱設(shè)計手冊［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

Heat-supply System Plan with Normal Pressure Boiler for Projects of Waste Treatment Plants

Yang Yang
（Tianjin City Appearance Environmental Engineering Design&Research Institute,Tianjin300201）

Usual technology plans of heat-supple system with normal pressure boiler and their practice instances were comparatively analyzed.Combining engineering practices of waste landfill sites,it was put forward that the plan of installing recycle water automatic open-close valve in water supplying expansion tank was the best control method.

normal pressure boiler heat-supply system；pressure reducing tank with recycle water；water supplying tank;control valve

X33

A

1005－8206（2010）03－0049－02

楊揚（1981—），主要從事工程供熱及采暖通風設(shè)計。主要參加了三河市生活垃圾衛(wèi)生填埋場、北京市通州生活垃圾處理場二期工程等十余處的采暖、鍋爐設(shè)計，以及西安大唐渭河發(fā)電廠熱電聯(lián)產(chǎn)技改配套熱管網(wǎng)設(shè)計工程、錫林浩特市二期供熱熱力管網(wǎng)工程等4處的一、二級網(wǎng)和換熱站設(shè)計。

E-mail：yybsb2006@126.com。

（責任編輯：劉冬梅）

2010-04-08