常壓熱水鍋爐房設(shè)計的幾點體會

龐建平，袁 石

遼寧冶金設(shè)計研究院

常壓熱水鍋爐房設(shè)計的幾點體會

龐建平1，袁 石2

遼寧冶金設(shè)計研究院

近年來，我國常壓鍋爐的使用客戶不斷地增加，但是我國對于常壓熱水鍋爐房的設(shè)計要求卻非常少。作者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗，對鍋爐房的設(shè)計工作進行了簡要的介紹，同時對常壓鍋爐房安全措施的設(shè)計原則進行了闡述，并且對鍋爐熱水系統(tǒng)的設(shè)計以及常壓水鍋爐的選擇等具體的技術(shù)問題提出了一些看法。

常壓；鍋爐；設(shè)計；安全；熱水系統(tǒng)

前言

常壓熱水鍋爐即無壓熱水鍋爐，在我國已經(jīng)有近三十年的歷史。相比于承壓的鍋爐，常壓鍋爐最大的優(yōu)勢就是爆炸的可能性相對較小，安全系數(shù)較高，同時常壓鍋爐造價較低。其還有構(gòu)造簡單、容易安裝、運行以及檢修方便等特點。因此，近幾年被廣泛地應用在企事業(yè)單位的機關(guān)部門、賓館、學校、醫(yī)院等用于采暖或是生活供熱等。常壓熱水鍋爐房設(shè)計質(zhì)量的好壞將直接對鍋爐房的安全、經(jīng)濟以及可靠性等方面造成極大影響。作者對此闡述以下看法。

1、常壓熱水鍋爐房設(shè)計過程中需要注意的標準

目前，我國有關(guān)常壓熱水鍋爐房設(shè)計的相關(guān)標準、規(guī)范等很少，并且一些專業(yè)書籍也很少提到這方面內(nèi)容。在鍋爐設(shè)計的過程中通常會參考以下文件：（1）我國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局所出臺的《小型和常壓熱水鍋爐安全監(jiān)察規(guī)定》；（2）我國機械部所出臺的《常壓熱水鍋爐通用技術(shù)條件》(J B／T 7 9 8 5—9 5)、《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》(G B 5 0 0 4 l一9 2)等等。上述規(guī)范并未明確指出是針對常壓熱水鍋爐，但是這些規(guī)定、規(guī)范中的一些內(nèi)容對于常壓熱水鍋爐的設(shè)計也適用。

2、常壓熱水鍋爐房的安全措施

2.1 常壓熱水鍋爐房的安全性

一般情況下，常壓熱水鍋爐的本體通過開孔的結(jié)構(gòu)與大氣相連通，鍋爐水位線處的壓力表上顯示的數(shù)據(jù)為零，所以鍋爐本體并不屬于壓力容器。在我國出臺的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中曾明確指出，鍋爐房屬于丁類的生產(chǎn)廠房，這也就表明無論在什么情況下常壓熱水鍋爐房都無發(fā)生爆炸的可能性。但是由于鍋爐房的設(shè)計、安裝以及鍋爐的運營過程中存在著一定的操作問題或是管理問題，出現(xiàn)過一些鍋爐爆炸或是其他類別較為嚴重的事故。尤其是對于燃氣的常壓鍋爐來講，這種鍋爐屬于一種連續(xù)耗氣量很大的大規(guī)模公共燃氣設(shè)備，這種鍋爐的燃氣管道、儀表以及各種其他配件都很多，所以造成燃氣泄漏的可能性也就相對較大。一旦在鍋爐房內(nèi)出現(xiàn)燃氣管道破裂或是儀表以及其他配件的損壞，都有可能會出現(xiàn)嚴重的安全事故，如果出現(xiàn)燃氣泄漏非常嚴重的情況，造成瞬間的爆炸下限達到百分之四，一旦伴隨有通風設(shè)備故障發(fā)生，并有火星伴隨出現(xiàn)就可能會造成爆炸。

系統(tǒng)設(shè)置失誤也有可能造成由于鍋爐承受一定的壓力從而導致鍋爐損壞或鍋爐爆炸，并且在鍋爐安裝到運行的過程中也有可能因為供回水管道與鍋爐連接錯誤，或是閥門等鍋爐配件設(shè)備出現(xiàn)問題，從而導致較為嚴重的水利失調(diào)情況的出現(xiàn)。

通過以上的敘述，我們不能將常壓熱力鍋爐房定義為沒有任何爆炸可能行的廠房。尤其對于燃氣常壓熱水鍋爐房來將，雖然常壓設(shè)備本身不會出現(xiàn)爆炸的情況，但是燃氣鍋爐出現(xiàn)燃氣泄漏的情況較為常見，所以應該將鍋爐房定義成為有燃氣爆炸可能的特殊類廠房。

2.2 常壓熱水鍋爐房的安全措施

由于燃氣常壓熱水鍋爐房具有一定的爆炸可能，所以其泄壓面積的具體大小可以根據(jù)實際界定。作者通過研究相關(guān)規(guī)定給出建議：泄壓面積與鍋爐房體積之間數(shù)據(jù)比值在0.01到0.03之間。當鍋爐房建在地面上時，需要取最小值0.01，當鍋爐房建在地下時應取最大值0.03。同時需要提高鍋爐房內(nèi)通風換氣的頻率，鍋爐正常運行時換氣頻率不能低于每小時6次。鍋爐房內(nèi)金屬設(shè)備或金屬管道需做好接地處理；對煙囪為金屬的鍋爐房或是在高層建筑上建設(shè)的鍋爐房需要做好防雷擊措施。鍋爐設(shè)計中需要注意對鍋爐房熱力系統(tǒng)的安全、運行以及維護等，因為設(shè)備的正常運行對與確保常壓熱水鍋爐的平穩(wěn)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。

3、常壓熱水鍋爐的系統(tǒng)設(shè)計

3.1 常壓熱水鍋爐的水箱與大氣相連通

水箱與大氣相連通的裝置設(shè)計對于常壓熱水鍋爐來講非常重要，這可避免鍋爐本體由于與大氣直接接觸出現(xiàn)腐蝕的情況，同時又可以吸收鍋爐中熱水的熱量而發(fā)生熱膨脹的現(xiàn)象。與大氣相連通的水箱稱之為鍋爐水箱，通常設(shè)置在鍋爐上方，也可能布置在鍋爐房水處理間的角落，通常箱體的高度在100mm，容積在1到2立方米，并且水箱底部的高度需要高于爐頂，水箱內(nèi)最高水位到鍋爐底部之間的高度差需要控制在5米到10米之間，這樣可確保鍋爐水箱所產(chǎn)生的靜壓力在鍋爐可以承受的安全壓力范圍內(nèi)。

3.2 常壓熱水鍋爐熱水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計

要確保常壓熱水鍋爐的安全平穩(wěn)工作，對熱水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要，其熱水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計出現(xiàn)問題，會造成鍋爐的水箱出現(xiàn)倒空跑水或是被抽空的情況。通常，常壓鍋爐的熱水循環(huán)泵都會安裝在鍋爐供水管上，鍋爐中的熱水經(jīng)過熱水循環(huán)泵的加壓作用后送到各個用戶，同時回水經(jīng)過污水處理器以及其他一些鍋爐設(shè)備返回到鍋爐內(nèi)部。鍋爐的阻力調(diào)節(jié)閥與啟閉閥都是常壓熱水鍋爐獨有的裝置，阻力調(diào)節(jié)閥可使循環(huán)管路內(nèi)有壓力的水變?yōu)槌核?；啟閉閥的主要是防止循環(huán)水泵由于客觀因素的影響突然停止工作而導致循環(huán)管路被倒空。

3.3 常壓熱水鍋爐的控制與顯示儀表

一般來講，除了需要在循環(huán)水泵的出口處以及回水閥的前端加裝壓力表以外，為避免循環(huán)水泵入口處由于壓力下降出現(xiàn)熱水汽化的情況，以免對水泵造成汽蝕，會在循環(huán)水泵的入口處加裝真空壓力表。

4、常壓熱水鍋爐優(yōu)缺點

4.1 優(yōu)點：無爆炸危險，在鍋爐制造生產(chǎn)過程中可不進行監(jiān)察檢驗；可以使用普通鋼材，可節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，簡化工藝；有壓鍋爐不允許安裝的地方可以使用常壓鍋爐，并不需要考慮鍋爐房泄壓問題；

4.2 缺點：供暖管路出現(xiàn)負壓問題；循環(huán)能耗問題，為保證系統(tǒng)壓力，會增加能耗；系統(tǒng)水擊問題，當系統(tǒng)停運切斷下行管路與鍋爐的連接時，啟閉閥的關(guān)閉速度不應太快，以防系統(tǒng)產(chǎn)生水擊現(xiàn)象；

5、結(jié)語

常壓熱水鍋爐房有其一定的優(yōu)點，建筑物高度不高時，可采用常壓熱水鍋爐。另外，對防止鍋爐爆炸有特殊要求的地方采用常壓熱水鍋爐較為適宜。

[1]姚根金.常壓熱水鍋爐房的設(shè)計[J].工業(yè)鍋爐，2002．

[2]楊宏斌.常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)節(jié)[J].煤氣與熱力，2006，26(6)．