工程类中级职称论文小型热水锅炉及其配套工艺

　　摘要：目前供热方式多种多样，主要供热设备分为“二合一”采暖炉、相变真空采暖炉、小型热水锅炉三种。其中，小型热水锅炉属于应用较新的一种供热设备，本文就其工作原理、工艺流程、与其他供热设备生产运行优缺点对比，以及运行过程中的经济能耗等问题进行分析。

　　关键词：小型热水锅炉　二合一采暖炉　分析

　　1 小型热水锅炉及配套工艺技术简介

　　结构：

　　小型热水锅炉主要采用撬装模块式设计，内部主要由燃烧室、热交换器、自动燃烧器、自动控制装置及配套设施构成。

　　工作原理：

　　燃烧器将天然气充分燃烧，产生的热量被受热面吸收传给中间介质水，完成加热的水通过循环水泵打出，送至各采暖用户，出户后的冷凝水返回后再次被加热，如此循环往复。

　　主要工艺流程：

　　清水通过全自动软化水供水机组处理后打入加热炉，天然气通过全自动点火装置将锅炉点燃，将炉内清水加热至85℃左右，然后循环水泵将热水打出送至各用户。

　　工艺技术：该种锅炉具备完善的自动控制系统，采用全自动燃烧器可以实现自动燃烧功能，并通过控制柜实现各项参数的精确输出或发出故障信号，另外小型热水锅炉可以根据水温的变化进行自动调节，当水温升高时，锅炉自动停止燃烧;待水温降低后再自动启炉，有效的节约了锅炉的的耗气量。

　　热水锅炉水质硬度指标一般在0.3mmol/L，通过全自动软化水供水机组处理后，水质硬度指标一般小于0.01mmol/L，远远低于热水锅炉水质要求，降低了锅炉的腐蚀结垢情况及维修量。

　　2 与其它供热设备技术对比分析

　　2.1运行能耗：

　　“二合一”采暖炉炉膛温度受热不均、火焰偏烧，易造成局部过热影响炉效，炉效平均值仅在75.7%左右，低于采暖系统炉效不小于80%的节能要求，增大了耗气量和生产运行费用。

　　小型热水锅炉炉效可达88%左右，节能烟箱的设计，通过在烟箱内壁加涂特殊的辐射材料，降低热损失;并在烟管内加装高效传热扰流构件，进一步强化传热等措施确保了锅炉更高的燃烧及传热效率。

　　而且它具备自动启炉和停炉的功能，当炉内水温达到85℃左右时，小型热水锅炉可自行停止加热，当回水温度降至55℃左右时，设备自动启炉，开始加热，大大降低了耗气量。

　　相变真空炉则采用两回程燃烧室和优化的换热面设计，确保了最佳的热传递，使加热炉效率高达87%-91%。

　　2.2安全性：

　　“二合一”采暖炉燃烧器没有配置全自动点火和熄火保护装置，而且加热炉监测力度及精细控制不够，管理人员多靠观察火焰及经验控制燃烧，炉膛内易熄火，存在严重安全隐患问题。

　　小型热水锅炉采用全自动燃烧器和自动监控系统，可实现输出参数的精确控制，确保锅炉安全运行的同时，大大减少了锅炉由于操作人员经验不足及人为因素造成的低效高耗使用情况。

　　相变真空炉运行时，锅壳内部压力始终低于外界大气压，绝无承压爆炸的危险，运行安全可靠。

　　2.3使用寿命：

　　“二合一”采暖炉腐蚀结垢问题严重，降低了锅炉的使用寿命;同时，“二合一”采暖炉火管和烟管结垢快，造成受热不均，靠近燃烧器2-3m处火管过热，易发生变形损坏。

　　小型热水锅炉炉膛内采用防腐衬膜技术，大幅度降低钢材腐蚀速率，使本体维修率降低，使用寿命延长。

　　相变真空炉炉体内部在真空无氧、无垢的环境下运行，大大延长锅炉使用寿命。湿背式回燃式结构，有效保证了燃烧系统的运行寿命。

　　2.4管理维护及供热负荷：

　　“二合一”采暖炉属于压力容器管理范围，因此每年需要开机检修，更换附件(更换火嘴、燃烧器、耐火砖;维修烟囱等)，而小型热水锅炉和相变真空炉的损坏现象很少，维修工作量相对较小。

　　“二合一”采暖炉和相变真空炉供热负荷范围比较大，而小型热水锅炉的最高供热负荷为0.7MW,适用于小型场所。。

　　3 经济效益分析

　　3.1 初投资对比分析

　　若以一台额定热功率为0.29MW的炉子为例，小型热水锅炉、“二合一”采暖炉、相变真空炉主要设备工程投资比较具体情况见下列各表。

　　通过以上价格比较可以看出，小型热水锅炉投资费用最低，比相变真空炉投资费用节省12.1万元，比“二合一”采暖炉投资节省5.5万元。

　　3.2 运行费用对比分析

　　就小型热水锅炉、相变真空炉及“二合一”采暖炉进行效益分析，以0.29MW采暖炉为例：

　　①耗气量(天然气价格为0.99元/立方米估算、湿气价格为0.54元/立方米估算)

　　小型热水锅炉耗气量为33Nm3/h，年耗气量为14.2x104Nm3，一年费用为1.4万元

　　相变真空炉耗气量为32.4Nm3/h，年耗气量为14x104Nm3，一年费用为1.39万元

　　“二合一”采暖炉耗气量为40Nm3/h，年耗气量为17.3x104Nm3，一年费用为0.93万元

　　②年维护费用

　　小型热水锅炉及相变真空炉均属于自控程度较高的供热设备，维修管理工作量很小，相对“二合一”采暖炉而言，每年可节省维修费用0.8万元。

　　因此，应用小型热水锅炉或相变真空炉可以比二合一采暖炉节省年运行费用0.35万元。

　　4认识与总结

　　1.小型热水锅炉较其他供热设备而言，一次性投入较低，可节约投资成本。

　　2.小型热水锅炉供热效果良好，冬季室内温度均达到20℃～25℃，充分满足小队点供热需求。

　　3.小型热水锅炉自动化程度较高，可以实现无人值守，管理方便。

　　4.小型热水锅炉运行效果平稳，维护工作量小，适合在具备气源、距离较远的独立小队点推广应用。

　　参考文献：

　　[1]王鹏. 《小型热水锅炉水动力特性研究》. [D];东北电力大学2007，4，26-27

　　[2]解鲁生. 《热水锅炉及供热系统探讨研究》. 全国供热行业热源技术研讨会，2004

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