自２０世紀(jì)９０年代以來，常壓熱水鍋爐在國內(nèi)應(yīng)用越來越廣泛，由于常壓熱水鍋爐及其供暖系統(tǒng)在很大程度上消除了鍋爐爆炸事故的可能性，從而給鍋爐帶來許多突出優(yōu)點(diǎn)，如檢驗(yàn)與監(jiān)督可以基本免除、簡化工藝、安裝地點(diǎn)不受限制等，所以越來越受礦山企業(yè)推崇。

但同時(shí)，常壓鍋爐運(yùn)行也存在一些問題，例如：若常壓鍋爐布置在低位，則循環(huán)泵揚(yáng)程高、能耗大且鍋爐水箱易溢水；常壓鍋爐受熱面易腐蝕等。若礦山企業(yè)技術(shù)人員對常壓熱水鍋爐了解不深入，往往在鍋爐房的設(shè)計(jì)、安裝時(shí)出現(xiàn)失礦山常壓鍋爐房作簡要介紹，并通過分析系統(tǒng)出現(xiàn)的問題和結(jié)合實(shí)際情況提出了具體整改方案。

工程實(shí)例

（1）系統(tǒng)現(xiàn)狀 

該礦山供暖鍋爐房位于標(biāo)高615ｍ 處。內(nèi)有臺常壓熱水鍋爐，額定熱功率為2.8 ＭＷ，額 定進(jìn)水溫度60℃，出水溫度85℃。配套供暖循環(huán)泵流量100ｍ３／ｈ，揚(yáng)程32ｍ。鍋 爐房現(xiàn)有分水器１，設(shè)計(jì)２根出水管，其中１根通向新建廠區(qū)供暖，根通向老廠區(qū)供暖。新建廠區(qū)位于標(biāo)高604 ｍ，供暖熱負(fù)荷1200ｋＷ；老廠區(qū)位于標(biāo)高656ｍ，供暖熱負(fù)荷 1500ｋＷ。總 供暖熱負(fù)荷 2700ｋＷ。原鍋爐房熱力系統(tǒng)見圖１。

（2）系統(tǒng)運(yùn)行問題

當(dāng)供暖期鍋爐運(yùn)行時(shí)，同時(shí)打開分水器２根出水管路的閥門，會出現(xiàn)老廠區(qū)散熱器不熱，打開廠房內(nèi)管道泄水閥，沒有水流出的現(xiàn)象；當(dāng)關(guān)閉老廠區(qū)供暖系統(tǒng)，新建廠區(qū)供暖循環(huán)正常，散熱器散熱效果較好；供暖循環(huán)泵停止運(yùn)行時(shí)，鍋爐水箱有水溢出。

后來該企業(yè)對鍋爐房進(jìn)行整改，認(rèn)為鍋爐房供暖循環(huán)泵揚(yáng)程不夠，將循環(huán)泵揚(yáng)程改為80ｍ，結(jié)果系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間水泵就跳閘，屢試不爽。 

問題分析

通過對現(xiàn)場考察及分析發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)鍋爐房的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員沒有將常壓鍋爐與承壓鍋爐的區(qū)別理解透徹。鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)成單點(diǎn)定壓系統(tǒng)，但是鍋爐房按照承壓鍋爐房來配置，從而造成了幾處設(shè)計(jì)失誤：

１）鍋爐房選址失誤，常壓鍋爐房選址在標(biāo)高615ｍ處，豎向布置上看是在老廠區(qū)與新建廠區(qū)中間，造成供暖系統(tǒng)分為高區(qū)和低區(qū)，但是高、低區(qū)之間又通過分、集水器連在一起。這種布置方式對于承壓鍋爐及其供暖系統(tǒng)的運(yùn)行影響不大，可以利用間接連接方式使高區(qū)獨(dú)立運(yùn)行，從而使整個系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。但是對于常壓鍋爐房，此種布置方式屬于嚴(yán)重失誤，高區(qū)、區(qū)混合在一起，造成系統(tǒng)壓力混亂。

２）供暖循環(huán)泵揚(yáng)程選擇失誤，常壓鍋爐循環(huán)泵的揚(yáng)程與回路高度有關(guān)，回路越高，揚(yáng)程亦應(yīng)越高，而一般承壓熱水鍋爐供暖系統(tǒng)中，循環(huán)泵的揚(yáng)程與回路高度無直接關(guān)系，只是等于回路的阻力損失。該鍋爐房設(shè)計(jì)人員在選擇供暖循環(huán) 泵 揚(yáng) 程時(shí)，按承壓鍋爐選擇，只計(jì)算回路的阻力損失，沒有考慮供暖回路高度。結(jié)果造成所選循環(huán)泵揚(yáng)程過小，高區(qū)供暖系統(tǒng)運(yùn)行不起來，“打開廠房內(nèi)管道泄水閥，沒有水流出”的現(xiàn)象就證明了這點(diǎn)。

３）供暖回水管路未安裝自動啟閉閥，當(dāng)循環(huán)泵停止運(yùn)行時(shí)，高區(qū)供暖系統(tǒng)內(nèi)的水通過鍋爐水箱溢出，鍋爐房內(nèi)出現(xiàn)水患。

后期，該企業(yè)自行整改時(shí)將供暖循環(huán)泵揚(yáng)程選為80ｍ，雖然考慮到高區(qū)供暖系統(tǒng)與鍋爐本體的高差，但是運(yùn)行時(shí)，由于低區(qū)在實(shí)際使用過程中的揚(yáng)程低于新?lián)Q供暖循環(huán)泵的額定揚(yáng)程，導(dǎo)致流量過大，電流上升而超電流，運(yùn)行中頻繁跳閘。 

整改措施 

（1）系統(tǒng)整改 

考慮鍋爐房已建成，位置不能變動，供暖系統(tǒng)只能按現(xiàn)有情況分高區(qū)、低區(qū)運(yùn)行。但是如果還選用組供暖循環(huán)泵，則循環(huán)泵揚(yáng)程無法確定：若揚(yáng)程滿足高區(qū)需要，則低區(qū)散熱設(shè)備超壓；如果揚(yáng)程只滿足低區(qū)需要，則高區(qū)循環(huán)不起來。為使高、低區(qū)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)不相互影響，整改時(shí)將原設(shè)計(jì)的單點(diǎn)定壓系統(tǒng)改為高、低壓分區(qū)系統(tǒng)：將原來的１組供暖循環(huán)泵改為２組，１組供高區(qū)，１組供低區(qū)。高區(qū)供暖循環(huán)泵出水管不再接入分水器，而是單獨(dú)接管，供暖回水也不匯至集水器，而是直接接至鍋爐水箱內(nèi)；低區(qū)供回水管道利用原有分、集水器及管網(wǎng)。通過整改，將高區(qū)和低區(qū)的供暖系統(tǒng)完全分開，只是共用鍋爐水箱作為定壓設(shè)備，熱力系統(tǒng)見圖２。 

（2）供暖循環(huán)泵選型

1）流量計(jì)算

式中 Ｇ 為 水泵的計(jì)算流量，ｍ３／ｈ；Ｋ１ 為 熱損失系數(shù)，取１．０５；Ｑ 為 供暖熱負(fù)荷，ｋＷ；ｔｇ 為 設(shè)計(jì)供水溫度，℃；ｔｈ 為設(shè)計(jì)回水溫度，℃。

2）揚(yáng)程計(jì)算 

式中 Ｈ 為水泵計(jì)算揚(yáng)程，ｍ；ｈ 為循環(huán)水泵軸線與循環(huán)水系統(tǒng)最高點(diǎn)之間的高差，ｍ，該系統(tǒng)高區(qū)為41ｍ，低區(qū)為3ｍ；Δｈ１ 為循環(huán)系統(tǒng)最不利環(huán)路的供、回 水 母 管 的 阻 力，ｍ，按8ｍ 進(jìn) 行估算；Δｈ２循環(huán)系統(tǒng)最不利用戶內(nèi)部的阻力或者調(diào)節(jié)要求壓差值，ｍ，取10ｍ；Δｈ３ 為鍋爐房內(nèi)部管道阻力，10ｍ 進(jìn)行估算；Δｈ４ 為設(shè)計(jì)富余值，ｍ，取3ｍ。 

3）循環(huán)泵選型 

經(jīng)計(jì)算，高區(qū)供暖循環(huán)泵流量 Ｇｇ＝54.2ｍ３／，揚(yáng)程 Ｈｇ＝72ｍ，選 擇流量55ｍ３／ｈ、揚(yáng) 程75ｍ水泵。由于鍋爐高位布置，低區(qū)供暖循環(huán)泵只需克服低區(qū)循環(huán)阻力，所以低區(qū)循環(huán)泵揚(yáng)程不考慮鍋爐與水系統(tǒng)的高差，只考慮系統(tǒng)阻力，經(jīng)計(jì)算，低區(qū)供暖循環(huán)泵流量 Ｇｄ＝43.3ｍ３／ｈ，揚(yáng) 程 Ｈｄ＝34ｍ，選擇流量45ｍ３／ｈ、揚(yáng)程37ｍ 的水泵。 

（3）其他措施

對于低區(qū)供暖系統(tǒng)，鍋爐處于最高位，屬于常壓熱水鍋爐向下供暖方式，所以鍋爐機(jī)組和供暖系統(tǒng)屬于滿水位安全運(yùn)行，回水設(shè)流量調(diào)節(jié)閥，只須調(diào)節(jié)流量平衡，不用考慮低位布置時(shí)的靜水位持壓問題，并且不用擔(dān)心水系統(tǒng)壓力對鍋爐的影響。

對于高區(qū)供暖系統(tǒng)，鍋爐與循環(huán)水泵呈低位布置，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)在最高點(diǎn)容易出現(xiàn)倒空現(xiàn)象，阻礙供暖系統(tǒng)正常循環(huán)。為解決此問題，需維持供暖系統(tǒng)最高點(diǎn)正壓，在鍋爐進(jìn)水管處安裝調(diào)節(jié)范圍大的專用阻力調(diào)節(jié)閥，并將專用阻力調(diào)節(jié)閥前的回水壓力調(diào)至大于４１ｍ（大于高區(qū)系統(tǒng)充水高度），其作用在于：使最高點(diǎn)不出現(xiàn)倒空現(xiàn)象，而鍋爐又可不承壓。區(qū)供暖系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，為防止供暖水從鍋爐水箱溢出，在專用阻力調(diào)節(jié)閥前增設(shè)一個自動啟閉閥，與高區(qū)供暖循環(huán)泵連鎖，當(dāng)循環(huán)泵停止運(yùn)行時(shí)，自動啟閉閥關(guān)閉，將高區(qū)供暖系統(tǒng)與鍋爐水系統(tǒng)斷開，止高區(qū)系統(tǒng)內(nèi)供暖水通過鍋爐水箱溢出。

（4）整改效果 

通過以上整改，高、低區(qū)供暖系統(tǒng)分開運(yùn)行，鍋爐及其供暖系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，各廠房室內(nèi)溫度也達(dá)到了設(shè)計(jì)溫度。鍋爐停泵時(shí)，鍋爐水箱再無溢流水，保證了鍋爐安全運(yùn)行。

結(jié)語

常壓熱水鍋爐雖然有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是在設(shè)計(jì)與安裝時(shí)應(yīng)該注意與承壓鍋爐的區(qū)別。要保證常壓熱水鍋爐及其供暖系統(tǒng)的正常運(yùn)行，首先系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理，正確選擇鍋爐輔機(jī)；其次，注意閥門、附件等細(xì)節(jié)問題的處理，如果細(xì)節(jié)問題處理不好，就會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。只要在設(shè)計(jì)和安裝運(yùn)行過程中注意到這些問題，技術(shù)措施得當(dāng)，那么常壓熱水鍋爐的優(yōu)點(diǎn)就能得到充分體現(xiàn)。今后，隨著人們對常壓熱水鍋爐認(rèn)識的逐漸加深，它將會得到更廣泛的應(yīng)用。