1、常壓熱水鍋爐及其系統配置常壓熱水鍋爐及其系統配置北京市建筑設計研究院北京市建筑設計研究院 張錫虎張錫虎1 1 常壓熱水鍋爐的定義常壓熱水鍋爐的定義2 2 需要承壓的供暖系統，為什么要需要承壓的供暖系統，為什么要采用不能承壓的常壓熱水鍋爐？采用不能承壓的常壓熱水鍋爐？3 3 不能承壓的常壓熱水鍋爐，如何不能承壓的常壓熱水鍋爐，如何與需要承壓的采暖系統匹配？與需要承壓的采暖系統匹配？4 4 系統配置的若干常見問題。系統配置的若干常見問題。常壓熱水鍋爐的定義常壓熱水鍋爐的定義小型和常壓熱水鍋爐安全監察規小型和常壓熱水鍋爐安全監察規定定第三條規定：第三條規定：常壓熱水鍋爐是常壓熱水鍋爐是指鍋爐本體開孔

2、或者用連通管與大指鍋爐本體開孔或者用連通管與大氣相通，在任何情況下，鍋爐本體氣相通，在任何情況下，鍋爐本體頂部表壓為零的鍋爐。頂部表壓為零的鍋爐。 其他解釋其他解釋1 1鍋爐房設計規范鍋爐房設計規范第第1.0.21.0.2條條 本規范適用于下列范圍內的本規范適用于下列范圍內的鍋爐房和室鍋爐房和室外熱力管道設計：熱水鍋爐的外熱力管道設計：熱水鍋爐的額定出口水額定出口水壓為壓為0.1-2.5MPa0.1-2.5MPa表壓表壓2 2全國民用建筑工程設計技術措施全國民用建筑工程設計技術措施( (暖通空暖通空調調動力動力) )8.11.48.11.4條之第條之第4 4款款 當鍋爐通大氣的開孔處，直接用一

3、短管與一當鍋爐通大氣的開孔處，直接用一短管與一個開式水箱相連時個開式水箱相連時水箱最高水位不應高于水箱最高水位不應高于鍋爐頂部鍋爐頂部1.0m1.0m。一般掌握尺度 根據根據“頂部表壓為零頂部表壓為零” ” 、 “ “0.1MPa0.1MPa表壓表壓 ” ” 、“水箱最高水位水箱最高水位不應高于鍋爐頂部不應高于鍋爐頂部1.0m ”1.0m ”這幾個不這幾個不同的說法，在工程應用中，一般按同的說法，在工程應用中，一般按照以下原則掌握：照以下原則掌握： 水箱最高水位所形成的鍋爐最低水箱最高水位所形成的鍋爐最低處的靜壓，應不大于處的靜壓，應不大于6m6m。 需要需要承壓的承壓的供暖系統，為什么要采用

4、不能承壓供暖系統，為什么要采用不能承壓的常壓熱水鍋爐？的常壓熱水鍋爐？ 最主要的原因是出于安全的考慮。例如最主要的原因是出于安全的考慮。例如建筑建筑設計防火規范設計防火規范第第5.4.25.4.2條中規定：條中規定： “ “燃油和燃氣鍋爐房燃油和燃氣鍋爐房受條件限制必須布置受條件限制必須布置在民用建筑內時，在民用建筑內時，應設置在首層或地下一層應設置在首層或地下一層靠外墻部位，但靠外墻部位，但常壓燃油、燃氣鍋爐常壓燃油、燃氣鍋爐可設置在地可設置在地下二層，當常壓燃氣鍋爐距安全出口的距離大于下二層，當常壓燃氣鍋爐距安全出口的距離大于6m6m時，可設置在屋頂上。時，可設置在屋頂上。” 另外，當采用

5、常壓熱水鍋爐時，可以免受技術另外，當采用常壓熱水鍋爐時，可以免受技術監督部門的監管，據說可節省與監管有關的各種監督部門的監管，據說可節省與監管有關的各種費用費用。 不能承壓的常壓熱水鍋爐，如何與不能承壓的常壓熱水鍋爐，如何與需要承壓的采暖系統匹配？需要承壓的采暖系統匹配？1 1 通過換熱的間接連接通過換熱的間接連接 鍋爐水系統與采暖水系統各自獨立；鍋爐水系統與采暖水系統各自獨立； 鍋爐水系統的任意點不能高于鍋爐水系統的任意點不能高于開式定壓水箱開式定壓水箱的最低水位；的最低水位； 鍋爐水系統循環泵運行時，吸入口不應形成鍋爐水系統循環泵運行時，吸入口不應形成負壓。負壓。1 1 常壓熱水鍋爐常壓熱

6、水鍋爐 2 2 開式定壓水箱開式定壓水箱 3 3 鍋爐水系統循環泵鍋爐水系統循環泵4 4 換熱器換熱器 5 5 采暖水系統循環泵采暖水系統循環泵 6 6 膨脹水箱膨脹水箱主要優點：主要優點：1 1 對需要低溫熱媒的系統，可防止燃氣燃燒對需要低溫熱媒的系統，可防止燃氣燃燒產物對鍋爐造成結露腐蝕；產物對鍋爐造成結露腐蝕；2 2 一次水和二次水循環泵不需要起提升作用，一次水和二次水循環泵不需要起提升作用，對于高層建筑而言相對節能。對于高層建筑而言相對節能。主要缺點：主要缺點：1 1 熱交換會降低熱媒溫度；熱交換會降低熱媒溫度；2 2 熱交換器的阻力，需要增加一次水和二次熱交換器的阻力，需要增加一次水

7、和二次水循環泵的揚程。水循環泵的揚程。2 2 直接連接直接連接 可以分為兩種情況：可以分為兩種情況： 如果建筑物供暖系統的總高度低于開如果建筑物供暖系統的總高度低于開式定壓水箱高度（例如用于平房建筑的式定壓水箱高度（例如用于平房建筑的供暖系統或鍋爐設置于屋頂的供暖系供暖系統或鍋爐設置于屋頂的供暖系統），則不需要再作其他配置，系統原統），則不需要再作其他配置，系統原理圖見圖理圖見圖2 2。 系統的任意點不能高于開式定壓水箱的最系統的任意點不能高于開式定壓水箱的最低水位；循環泵運行時，吸入口不應形成負低水位；循環泵運行時，吸入口不應形成負壓。壓。1 1 常壓熱水鍋爐常壓熱水鍋爐 2 2 開式定壓水

8、箱開式定壓水箱 3 3 循環泵循環泵 4 4 采暖水系統采暖水系統 如果建筑物供暖系統高度高于開如果建筑物供暖系統高度高于開式定壓水箱高度，則需要將循環水式定壓水箱高度，則需要將循環水泵作為循環兼加壓水泵，抽吸鍋爐泵作為循環兼加壓水泵，抽吸鍋爐出水至系統供暖，系統回水經減壓出水至系統供暖，系統回水經減壓閥（或其他裝置）減壓后回至鍋爐，閥（或其他裝置）減壓后回至鍋爐，減壓閥（或其他裝置）前的壓力應減壓閥（或其他裝置）前的壓力應能夠維持系統正常循環所需。能夠維持系統正常循環所需。 循環兼加壓水泵的揚程循環兼加壓水泵的揚程, , 應該滿足克服全應該滿足克服全系統的循環阻力系統的循環阻力, ,以及自定

9、壓水箱最低水位至以及自定壓水箱最低水位至系統最高點最小靜壓高度之間的幾何高差系統最高點最小靜壓高度之間的幾何高差。 為防止停泵時高于開式定壓水箱的循環水為防止停泵時高于開式定壓水箱的循環水從開式水箱溢流而使系統倒空，需要在減壓從開式水箱溢流而使系統倒空，需要在減壓閥前或后設置一個受水泵出口壓力直接控制閥前或后設置一個受水泵出口壓力直接控制的啟閉閥或與水泵電路聯鎖的電磁閥，停泵的啟閉閥或與水泵電路聯鎖的電磁閥，停泵時迅速關閉，將常壓熱水鍋爐與供暖系統斷時迅速關閉，將常壓熱水鍋爐與供暖系統斷開，系統原理圖見圖開，系統原理圖見圖3 3。1 1 常壓熱水鍋爐常壓熱水鍋爐 2 2 開式定壓水箱開式定壓水

10、箱 3 3 循環兼加壓泵循環兼加壓泵4 4 采暖系統采暖系統 5 5 減壓裝置減壓裝置 6 6 啟閉閥（或電磁閥）啟閉閥（或電磁閥） 考慮到間歇供暖的系統在停止考慮到間歇供暖的系統在停止運行后，會因水冷卻體積收縮而運行后，會因水冷卻體積收縮而進入空氣，最好能在經加壓的供進入空氣，最好能在經加壓的供暖系統中，設置一個暖系統中，設置一個隔膜式氣壓隔膜式氣壓罐罐，氣壓罐的有效調節容積宜按，氣壓罐的有效調節容積宜按照膨脹水量確定，系統原理圖見照膨脹水量確定，系統原理圖見圖圖4 4。 系統配置的若干系統配置的若干常見常見問題問題 1 1）在）在民用建筑外獨立建造鍋爐房，且對承民用建筑外獨立建造鍋爐房，且

11、對承壓鍋爐沒有嚴格限制的條件下，也采用常壓壓鍋爐沒有嚴格限制的條件下，也采用常壓熱水鍋爐。熱水鍋爐。2 2）不論供暖系統形式如何，按照對供暖系）不論供暖系統形式如何，按照對供暖系統不甚了解的生產廠家提出的以常壓熱水鍋統不甚了解的生產廠家提出的以常壓熱水鍋爐為中心的系統圖式爐為中心的系統圖式, , 采用千篇一律的系統采用千篇一律的系統配置方式。配置方式。3 3）由于開式定壓水箱高度較低，循環泵吸入端的）由于開式定壓水箱高度較低，循環泵吸入端的靜壓很小，在自鍋爐出口至循環泵吸入口管段上，靜壓很小，在自鍋爐出口至循環泵吸入口管段上，如按常規配置阻力過大的管道過濾器等配件，會如按常規配置阻力過大的管道

12、過濾器等配件，會使循環泵吸入口形成負壓，熱水發生汽化，造成使循環泵吸入口形成負壓，熱水發生汽化，造成氣蝕和水擊。如鍋爐出口閥門阻力過大，則會使氣蝕和水擊。如鍋爐出口閥門阻力過大，則會使通大氣管發生溢流。通大氣管發生溢流。全國民用建筑工程設計技術措施全國民用建筑工程設計技術措施( (暖通空調暖通空調動動力力) )8.11.78.11.7條之第條之第5 5款：從鍋爐出水口至水泵進款：從鍋爐出水口至水泵進水口之間的管道，力求短直、阻力小，水泵進口水口之間的管道，力求短直、阻力小，水泵進口閥門應采用阻力小的閘閥或球閥，不得使用調節閥門應采用阻力小的閘閥或球閥，不得使用調節閥。閥。4 4）開式定壓水箱與

13、鍋爐系統的連接管上）開式定壓水箱與鍋爐系統的連接管上配置止回閥，既不能使水箱吸收因加熱而配置止回閥，既不能使水箱吸收因加熱而膨脹的系統循環水量，也是有關技術規定膨脹的系統循環水量，也是有關技術規定所禁止的。所禁止的。全國民用建筑工程設計技術措施全國民用建筑工程設計技術措施- -暖通暖通空調空調動力動力8.6.128.6.12條之條之4 4款規定款規定: :高位膨高位膨脹水箱與熱水系統的連接管上不應裝設閥脹水箱與熱水系統的連接管上不應裝設閥門。門。5 5）建筑物供暖系統高于開式定壓水箱）建筑物供暖系統高于開式定壓水箱的系統中，若不設置減壓閥或其他控制的系統中，若不設置減壓閥或其他控制避免運行時發生系統避免運行時發生系統“倒空倒空”的有效設的有效設施，會使系統高點不能進行正常的水循施，會使系統高點不能進行正常的水循環。環。全國民用建筑工程設計技術措施全國民用建筑工程設計技術措施- -暖通空暖通空調調動力動力 8.11.8 8.11.8條規定條規定: : 常壓熱水鍋爐進常壓熱水鍋爐進水管上安裝的阻力調節閥，宜選用調節范圍水管上安裝的阻力調節閥，宜選用調節范圍大的專用阻力調節閥，不宜用閘閥、球閥等大的專用阻力調節閥，不宜用閘閥、球閥等調程短的閥門。調程短的閥門。6 6）建筑物供暖系統高于開式定壓水）建筑物供暖系統高于開式定