談燃?xì)忮仩t房設(shè)計(jì)要點(diǎn)

申麗麗

摘要：我國處在工業(yè)化、城市化發(fā)展階段，環(huán)境問題與能源問題的矛盾日益突出。天然氣與煤炭相比，具有明顯的低碳環(huán)保優(yōu)勢，提高天然氣在能源中的比重是我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的戰(zhàn)略舉措。燃?xì)忮仩t燃燒原理為燃?xì)饨?jīng)配風(fēng)后使用燃燒器噴入鍋爐爐膛，采用火室燃燒。其特點(diǎn)為燃燒熱強(qiáng)度大，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化控制;并且可以有效降低煙塵排放濃度，減少煙塵對環(huán)境的污染。因此目前新建供熱鍋爐房大部分均為燃?xì)忮仩t房。本文將結(jié)合筆者的工程經(jīng)驗(yàn)對燃?xì)忮仩t房設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的闡述與分析。

關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t房;熱力系統(tǒng);安全;節(jié)能

一、 燃?xì)忮仩t房熱力系統(tǒng)設(shè)置

（一）鍋爐房設(shè)計(jì)容量的確定

確定鍋爐房熱負(fù)荷時(shí)按以下方法：

1）根據(jù)熱負(fù)荷資料繪制熱負(fù)荷曲線或熱平衡系統(tǒng)圖，并計(jì)入各項(xiàng)熱損失、鍋爐房自用熱量等。2）當(dāng)缺少熱負(fù)荷曲線或熱平衡系統(tǒng)圖時(shí)，鍋爐房總裝機(jī)容量Q可按下式計(jì)算：

Q= K0 （ K1 Q1+K2 Q2 +K3 Q3 +K4 Q4）（t/h或MW）

式中Q1 、Q2 、Q3 、Q4—分別為供暖，通風(fēng)和空調(diào)，生產(chǎn)，生活的最大熱負(fù)荷，t/h或MW

K0—室外管網(wǎng)熱損失及鍋爐房自用系數(shù)，一般取1.1～1.2;

K1 、K2 、K3 、K4—分別為供暖，通風(fēng)和空調(diào)，生產(chǎn)，生活熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)。

（二）鍋爐循環(huán)水泵

循環(huán)水泵為整個(gè)熱力管網(wǎng)提供動(dòng)力，循環(huán)水泵的流量應(yīng)根據(jù)下式確定。

循環(huán)水泵的流量：G=0.86×Q/（tg -th ）（1）

式中：G—循環(huán)水泵的質(zhì)量流量，kg/h;

Q—建筑的采暖熱負(fù)荷，W;

tg? 、th? —系統(tǒng)供回水溫度，℃。

熱網(wǎng)循環(huán)水泵的總流量按向熱用戶提供的熱水總流量的110%選取。

循環(huán)水泵的揚(yáng)程：H= h1 + h2 + h3

h1—鍋爐房熱交換站中設(shè)備及管道的壓力降，m;

h2—熱網(wǎng)供回水干管的壓力降，m;

h3—最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)的壓力降，m。

（三）系統(tǒng)補(bǔ)給水泵

熱水網(wǎng)的定壓有開式膨脹水箱定壓，水泵定壓和氣體定壓等方式。膨脹水箱定壓系統(tǒng)簡單壓力穩(wěn)定，但在實(shí)際工程中，由于安裝高度受限制而很少使用。補(bǔ)水泵間歇補(bǔ)水定壓設(shè)備簡單，管理方便且節(jié)省電能，在實(shí)際工程中應(yīng)用較廣。

補(bǔ)水泵平時(shí)補(bǔ)水量一般不應(yīng)小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%，事故補(bǔ)水量不應(yīng)小于系統(tǒng)循環(huán)流量的4%。補(bǔ)水泵的揚(yáng)程以不小于補(bǔ)水點(diǎn)壓力加30KPa～50 KPa的富裕量。定壓點(diǎn)處的壓力值應(yīng)根據(jù)熱水網(wǎng)的水壓圖的要求確定。在一般情況下可按下式求出：p=10H+ps +20

式中p—定壓點(diǎn)壓力值，kPa;

H—最高用戶充水高度，m H2 O

ps— 與熱網(wǎng)供水溫度對應(yīng)的汽化壓力，kPa

20—安全余量，kPa。

二、燃?xì)忮仩t房安全設(shè)計(jì)

（一）消防設(shè)施

鍋爐房屬于丁類生產(chǎn)廠房，火災(zāi)種類為C類，火災(zāi)等級為中危險(xiǎn)級。鍋爐房建筑設(shè)計(jì)時(shí)，考慮采用輕質(zhì)屋面板和泄壓窗作為泄壓設(shè)施，泄壓位置避開人員密集活動(dòng)區(qū)。對于貼鄰或在建筑內(nèi)部建造的燃?xì)忮仩t房，根據(jù)民用建筑的性質(zhì)和規(guī)模，鍋爐房除設(shè)滅火器和消火栓外，可設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

（二）鍋爐的防爆

為減輕爐膛和煙道在混合氣體發(fā)生爆炸時(shí)的破壞程度，應(yīng)在燃?xì)忮仩t的爐膛和煙道上設(shè)置泄爆裝置。在發(fā)生混合氣體爆炸時(shí)，防爆門將因爐內(nèi)或煙道內(nèi)壓力突然升高而開啟或破裂，泄出高壓氣體，從而減輕爆炸的破壞程度。防爆門的位置應(yīng)有利于泄壓，應(yīng)設(shè)置在不危及人員安全及轉(zhuǎn)彎前的適當(dāng)位置。一般設(shè)計(jì)時(shí)，爐膛和煙道的防爆門面積取不小于0.025㎡/m3? 。

（三）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警在燃?xì)忮仩t間爐體上方頂棚設(shè)置固定式CO探測器，并按規(guī)范要求設(shè)置相應(yīng)的數(shù)量和確定報(bào)警閥值。當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸下限的25%時(shí)，燃?xì)鉂舛葯z測報(bào)警器應(yīng)進(jìn)行報(bào)警，快切閥立即自動(dòng)切斷氣源，同時(shí)啟動(dòng)事故通風(fēng)機(jī)。鍋爐房內(nèi)的所有電氣設(shè)備和儀表均采用防爆型。

（四）通風(fēng)系統(tǒng)

燃?xì)忮仩t房鍋爐間和燃?xì)庥?jì)量間等有爆炸性危險(xiǎn)的房間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。鍋爐房設(shè)置在首層或半地下時(shí)，鍋爐間正常換氣次數(shù)不小于6次/h，事故換氣次數(shù)不小于12次/h;設(shè)置在地下室時(shí)，換氣次數(shù)不小于12次/h。燃?xì)庥?jì)量間換氣次數(shù)不小于3次/h，事故換氣次數(shù)不小于12次/h。送入鍋爐房的新風(fēng)量，除了補(bǔ)償排風(fēng)量之外還要計(jì)算保證鍋爐燃燒所需空氣量。

三、燃?xì)忮仩t房節(jié)能措施

（一）降低煙氣損失

降低排煙熱損失就要降低排煙的煙氣量和煙氣溫度，降低排煙量可以通過采用比例控制的燃燒器，合理調(diào)整燃?xì)夤?yīng)和空氣配比，即動(dòng)態(tài)控制燃燒的過量空氣系數(shù)來實(shí)現(xiàn)。降低煙氣溫度可以采用冷凝式鍋爐或排煙道中加裝熱回收裝置來回收蒸汽冷凝潛熱。

（二）提高運(yùn)行控制水平

提高運(yùn)行控制水平就是要實(shí)現(xiàn)供需平衡、按需供熱、精確適應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)荷變化。目前比較常用的方法是在供水主管道上應(yīng)設(shè)氣候補(bǔ)償器，通過在氣候補(bǔ)償器中預(yù)設(shè)定鍋爐供暖運(yùn)行調(diào)節(jié)參數(shù)，并根據(jù)室外溫度傳感器反饋回的室外溫度，氣候補(bǔ)償器可計(jì)算出當(dāng)前較為合理的供水溫度，并根據(jù)該溫度控制調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，即調(diào)節(jié)供暖系統(tǒng)回水量與鍋爐供水量的混合比例，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總供水溫度，使鍋爐房供暖系統(tǒng)可以根據(jù)室外溫度變化實(shí)現(xiàn)“按需供熱”。 根據(jù)系統(tǒng)不同，氣候補(bǔ)償器的節(jié)能率在5%～10%之間。

（三）使用變頻泵

通常采用循環(huán)水泵配變頻控制柜，使水泵可實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行，從而可根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。但是使用變頻泵要在水力平衡的基礎(chǔ)上使用，當(dāng)室外供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的時(shí)候，就會出現(xiàn)循環(huán)水泵變頻減低供暖系統(tǒng)總循環(huán)水量，就會使管網(wǎng)近端用戶的供水流量從超過使用量到適用量，但遠(yuǎn)端用戶的供水流量將會從正常降到少量。在燃?xì)忮仩t房設(shè)計(jì)時(shí)，如果沒有解決好室外供熱網(wǎng)水力失調(diào)，就進(jìn)行循環(huán)水泵變頻器的安裝，不僅不能解決水力失調(diào)問題，還會浪費(fèi)投資。同時(shí)也需要調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速及流量，從而能快速、及時(shí)、連續(xù)的補(bǔ)充系統(tǒng)的漏水量，使系統(tǒng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)避免補(bǔ)水泵長期處于額定運(yùn)行狀態(tài)，有效地降低了電耗。

（四）降低鍋爐排污熱損失

鍋爐排污是保證鍋爐正常運(yùn)行的一項(xiàng)措施，采用自動(dòng)排污，盡量減少鍋爐排污量，相應(yīng)就減少了鍋爐排污熱損失。一般低壓鍋爐排污率每增加1%，就增加燃料消耗0.2%。

四、鍋爐房燃?xì)夤庀到y(tǒng)

可以間斷供熱的燃?xì)忮仩t房燃?xì)夤艿莱２捎脝文腹芄?常年不間斷供熱的鍋爐房，應(yīng)采用從不同氣源點(diǎn)，不同燃?xì)庹{(diào)壓裝置接來的二路供氣的雙母管，從而確保燃?xì)忮仩t的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在燃?xì)夤芫€進(jìn)戶處設(shè)置燃?xì)馇袛嚯姶砰y，該電磁閥與鍋爐房燃?xì)鉂舛葓?bào)警裝置聯(lián)動(dòng)，當(dāng)燃?xì)庑孤秷?bào)警時(shí)電磁閥自動(dòng)關(guān)閉切斷燃?xì)夤?yīng)。

燃?xì)夤艿缿?yīng)設(shè)置放散管、取樣口和吹掃口，設(shè)置吹掃放散管目的是在檢修工作時(shí)或長時(shí)間停止工作再投入運(yùn)行前，為防止燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入爐膛引起爆炸而必須進(jìn)行的工作。放散管應(yīng)引至室外，其排出口應(yīng)高出鍋爐房屋脊2米以上。

五、結(jié)語：

在燃?xì)忮仩t房的施工設(shè)計(jì)過程中有許多需要注意的要點(diǎn)，本文就主要設(shè)備選擇、安全設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、燃?xì)庠O(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了相應(yīng)的分析。燃?xì)忮仩t房的設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真研究，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮燃?xì)忮仩t在緩解能源緊張和環(huán)境保護(hù)方面的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]GB 50041-2008，鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范[S].