垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統方案的探討

楊揚

（天津市市容環境工程設計研究所，天津300201）

垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統方案的探討

楊揚

（天津市市容環境工程設計研究所，天津300201）

通過對常壓鍋爐熱源供熱系統常用工藝方案的設計實踐的比較，結合垃圾填埋場工程實際提出吸水側補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥的控制為最佳方案。

常壓鍋爐熱源供熱系統；回水側減壓水箱；吸水側補水箱；啟閉閥控制

根據生產工藝，垃圾處理場建筑主要設有主車間、污水處理車間，管理區設有辦公用房、食堂、淋浴間、機修車間、車庫、深井泵房、傳達室地磅房、鍋爐房等。在冬季采暖地區應對上述建筑物進行采暖設計及鍋爐房供熱系統設計，為滿足生產需要，設計中選擇鍋爐形式，確定合理的供熱系統方案，尤為重要。使設計真正體現適用、經濟、安全的設計原則。

常壓鍋爐由于其開口與大氣相通，鍋爐在運行或停止運行時，水位線處的壓力始終與大氣壓力相同，從根本上消除了爆炸的可能性，而且還具有造價低廉、制造簡單、運行管理方便、使用燃油燃氣清潔能源等諸多優點，配以先進的自控燃燒技術，無環境污染，可靈活布置在建筑組團內或建筑物內，并越來越廣泛地應用在我國特別是北方寒冷和嚴寒地區。

除鍋爐出水口必須置于循環水泵的吸水側外，如何隔開和控制系統水壓對鍋爐的影響和系統保持水位不外溢，應采用何種可靠的工藝系統和控制元件，是常壓鍋爐熱源供熱系統優化設計值得探討的問題。筆者經過工程設計實踐，對這些問題的解決方案進行了總結。

1 供熱水循環系統的控制方案

1.1 回水側減壓水箱加浮球閥（液壓液位控制閥）控制

如圖1所示，該系統見于早期的常壓鍋爐供熱系統，其減壓回水箱為常壓，隔開水壓對鍋爐的影響，浮球閥控制系統啟閉運行和靜水位。由于浮球閥或后來使用的液壓液位控制閥均為浮子控制元件，僅經短期使用極易損壞失控，系統水外溢，導致啟閉運行最終以手動閥控制，但其不能及時有效地控制啟閉，致使系統失水嚴重，大量補水、熱能浪費，費用增大。又由于減壓回水箱直通大氣，回水旋流撓動性大，溶氧量增大，加劇系統氧腐蝕。

1.2 回水側減壓回水箱加電磁閥（電動閥）控制

如圖2所示，為有效控制系統啟閉運行，該常壓爐供熱系統，采用大口徑電磁閥。但該閥設計的啟閉時間為9～10 s，實際時間還需更長，每次完成啟閉時仍有水外溢，加之電磁閥的頻繁啟動，閥瓣磨損嚴重，而且由于系統水的不潔凈，含有一定顆粒物質，啟閉時有卡住的現象，使用不能持久，導致最終仍然以手動閥控制。電動閥的啟閉時間比電磁閥還長，同樣存在上述問題，經使用也達不到預想的效果，最終不能被采用。

1.3 吸水側常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制

如圖3所示，該常壓鍋爐供熱系統，將補水膨脹水箱置于鍋爐出口與循環水泵吸水口側，呈低位布置，箱底與出水管之間距離應≥500 mm，鍋爐與水箱相通呈常壓。系統啟閉采用回水自動啟閉閥控制，該閥利用水泵出口較大壓力的水力傳動管將閥瓣打開，鍋爐進出水量平衡，補水箱水不外溢，鍋爐不承壓，水泵停止時，水力管無壓即關閉。由此啟閉迅速、靈敏，使用持久，并且阻力可調，可根據系統工況設定所需阻力，動作柔和，可有效防止停泵時產生水擊，停電事故時可防止系統跑水。由于水箱補水管置于水泵吸水口側，系統缺水時可及時得到補充，安裝高度水頭有效防止水泵汽蝕。由于回水不再直接通過水箱，系統溶氧量減少，減緩系統腐蝕。常壓鍋爐的熱水循環泵設在鍋爐的出水側，即常壓鍋爐出水口與循環泵入口相連，循環熱水是從鍋爐中抽出來的，用熱水泵加壓后，經管網送往熱用戶，在循環熱水返回鍋爐時，應先經過除污器、阻力調節閥和啟閉閥，然后回流至常壓熱水鍋爐。其中除污器與承壓系統相同，而后2種閥門為常壓鍋爐機械循環式供熱系統所特有。其中阻力調節閥可采用截止閥、閘閥等，它可以使循環管路內有壓的水在返回常壓狀態下的鍋爐時，將回水減壓，同時，對運行系統中工況的不斷變化具有調節功能。啟閉閥的功能是在循環泵突然停止運行時，及時切斷管路，防止可能造成的循環管路被倒空等一系列事故。

2 控制方案的確定

經上述3種常壓鍋爐供熱系統的實踐分析，優選第3方案，即吸水側常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制的常壓鍋爐供熱系統，其使用運行效果最好。系統簡潔，啟閉迅速靈敏，保持水位，溶氧量少，運行安全可靠。

通過對以往設計工作總結、方案比較，垃圾處理場工程常壓鍋爐供熱系統設計要體現技術先進，經濟合理，采用吸水側常壓補水膨脹水箱加回水自動啟閉閥控制系統運行穩定，便于調節。在目前常壓爐的生產和使用還占有一定市場的客觀條件下，設計、使用時應注意最佳工藝方案的選擇，使常壓鍋爐供熱系統發揮出更好的效果。

［1］姜湘山.燃油燃氣鍋爐及鍋爐房設計［M］.北京：機械工業出版社，2003.［2］燃油燃氣鍋爐房設計手冊編寫組.燃油燃氣鍋爐房設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，1998.

［3］李岱森.簡明供熱設計手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，1998.

Heat-supply System Plan with Normal Pressure Boiler for Projects of Waste Treatment Plants

Yang Yang
（Tianjin City Appearance Environmental Engineering Design&Research Institute,Tianjin300201）

Usual technology plans of heat-supple system with normal pressure boiler and their practice instances were comparatively analyzed.Combining engineering practices of waste landfill sites,it was put forward that the plan of installing recycle water automatic open-close valve in water supplying expansion tank was the best control method.

normal pressure boiler heat-supply system；pressure reducing tank with recycle water；water supplying tank;control valve

X33

A

1005－8206（2010）03－0049－02

楊揚（1981—），主要從事工程供熱及采暖通風設計。主要參加了三河市生活垃圾衛生填埋場、北京市通州生活垃圾處理場二期工程等十余處的采暖、鍋爐設計，以及西安大唐渭河發電廠熱電聯產技改配套熱管網設計工程、錫林浩特市二期供熱熱力管網工程等4處的一、二級網和換熱站設計。

E-mail：yybsb2006@126.com。

（責任編輯：劉冬梅）

2010-04-08