关于常压热水锅炉及其系统配置.doc

刊于《暖通空调》2007年7月期
关于常压热水锅炉及其系统配置
北京市建筑设计研究院张锡虎
摘要阐述了常压热水锅炉用于承压供暖系统的原因,介绍经过实践检验证明可行的几种系统配置方法,结合实际工程问题的处理提出了工程设计中常见的若干误区。
1 承压的供暖系统为什么要采用常压热水锅炉?
本来,常压热水锅炉即不能承压的开式热水器,仅适合于用作加热集中生活热水的热源, 因为集中生活热水系统一般需要设置热交换设备, 锅炉仅需提供一定温度的一次热媒而无需承压。
近年以来,由于各种因素,常压热水锅炉越来越多应用于采暖系统。其中最主要的原因是出于安全的考虑,对承压锅炉的设置,有关规范特别是有关地方标准作出了不同程度的严格规定。
例如:《热水锅炉安全技术监察规程》[1]第134条规定,在满足其他有关要求的前提下, 出水温度≤95℃的燃油、燃气热水锅炉房, 可与住宅相连,或设在非高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中;单台锅炉热功率≤7MW、出水温度≤95℃的燃油和燃气热水锅炉房,还可设在高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层内。
例如,《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)[2],虽然取消了原GBJ 16-87在民用建筑内设置锅炉房时对锅炉总蒸发量及单台锅炉蒸发量的限制要求,:“燃油和燃气锅炉房……受条件限制必须布置在民用建筑内时,……应设置在首层或地下一层靠外墙部位,但常压燃油、燃气锅炉可设置在地下二层,当常压燃气锅炉距安全出口的距离大于6m时,可设置在屋顶上。”
各地的技术监督部门,对承压锅炉的设置,作出了比国家标准更为严格的规定。例如,北京市[3]禁止在高层、多层建筑物的顶层和中间层安装锅炉;对条件特殊确实无法单独设置,需要在多层、高层建筑物地下室和半地下室、首层安装锅炉的,必须经北京市技术监督局批准。
而且,当采用常压热水锅炉时,可以免除受技术监督部门的监管,并据说可节省与监管有关的各种费用。
2 不能承压的常压热水锅炉如何与需要承压的采暖系统匹配?
国家质量技术监督局2000年发布的《小型和常压热水锅炉安全监察规定》[4](以下简称《监察规定》)第四条规定:“常压热水锅炉是指锅炉本体开孔或者用连通管与大气相通,在任何情况下,锅炉本体顶部表压为零的锅炉。”
补充:《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》(2009年版)-4条规定:“锅炉本体连接开口水箱时,水箱必须为开式,其最高水位不能超过锅筒最高水位……”
而采暖系统的工作压力,应为建筑物高度决定的系统静压加系统的循环阻力。《监察规定》的“锅炉本体顶部表压为零”与运行所需要的“采暖系统工作压力”,是不相容的。为此,如果一定要采用常压热水锅炉,无非是采用以下两种经过实际工程检验证明是可行的办法:
A. 配置换热器,将不能承压的常压热水锅炉水循环系统与承压的建筑物采暖系统隔开。锅炉水循环系统采用较低(不超过《监察规定》所限制的压力)的开式定压水箱定压;建筑物采暖系统则需要另外配置循环水泵和定压补水装置,如系统原理图1。
1 常压热水锅炉
2 开式定压水箱
3 一次水循环泵
4 换热器
5 二次水循环泵
B. 将不能承压的常压热水锅炉水循环系统与承压的建筑物采暖系统直接相连,锅炉仍采用较低(不超过《监察规定》所限