浅谈立式常压炉在供暖系统中的应用

王春林

【摘 要】本文对“立式常压炉供暖系统”的使用环境、范围做了认真分析。同时根据其本身特点，经实际验证，在运用中又做了具体的规定和要求，就其运行中普遍存在的问题做了分析、归纳、总结，并提出了解决问题的途径；最后根据“立式常压炉供暖系统”用在不同环境下的不同范围，整理出了两个通用性的设计方案模式（在具体设计中完全可套用），并建立了热源配套设计计算的数学模型。

【关键词】立式常压炉（俗称炮弹炉）；供暖系统；应用问题

一、立式常压炉供暖使用环境、范围

立式常压锅炉结构、系统配制及操作简单，体形小，占地少，初建费低等特点，逐步应用于室内供暖是在20世纪70年代末，在城镇范围，对于纯供暖而言，立式锅炉又仅成了热源的过度设备。由于城市的基本建设发展速度较快，层数、密度不断增加，供暖面积不断扩大，供暖标准和要求也不断提高，立式供暖炉很快被各种类型的有压卧式炉所替代，近几年各城镇又快速启动了大规模的集中供暖，经十几年的不断更新，不断改造，已不难看到，城镇供暖的标准和要求已进入到了一个高起点位置。随着城镇供暖水平的提高和供暖系统的日趋完善，各乡镇企业的环境也日趋完善和提高，近几年原城镇供暖过度的立式锅炉已成为城镇以外的乡镇企业、单用户供暖的主要热源设备，并且需量逐步在增加，经预测，今后若干年内，立式常压炉将普及到城镇边沿的各家各户和小康农牧民家中。各厂商根据这一发展趋势，也在不断的将自己的产品更新换代，为拓宽销售市场生产出各类型号、规格、品牌的立式常压锅炉，也为下一步普及开发各乡镇企业和单用户的供暖赢得了时间和提供了很便利的条件。

由于各乡镇企业和一些达到小康水平的农牧民，地处郊区，他们根据产业结构形成了特定布局模式，供暖规模一般在5.0—8.0万㎡逐年发展，可直接按集中供暖考虑，对经济条件—般的可按分散型考虑，用立式常压炉为过度热源，由于相距较远，很分散，供暖规模都在0.50万㎡以下，其余各乡镇企业和各单用户就更分散，供暖规模更小，更适合于采用立式常压锅炉。

因此，立式常压炉供暖本身具有的特点，它适用于各组团或单用户供暖；单层平房控制在≯4500㎡，多层楼房控制在≯7500㎡最为经济合理，同时也是其它中、小型卧式炉不可替代的热源设备。

二、立式常压锅炉供暖系统存在的问题及解决途径

1.存在的问题。近几年“立式常压锅炉”应用很广泛，品种也日益增多，但人们在设计使用中都普遍的存在一些问题，出现这些问题的原因，大致有下面几个方面：

①对立式常压炉使用时关心重视程度不够，普遍发现有许多立式常压锅炉供暖系统没做正规设计，尤其是锅炉安装公司直接安装，有许多热循环关系和补水方式要领不清，设备也难以配套，部分虽有正规院出的设计，但浓度不够，缺少立式常压炉使用环境和使用范围的分析，对常压炉供暖方案选择上概念不清，各种设计数据和控制指标也不明确，锅炉样本提供的指标不做任何分析，直接应用，选型时存在盲目性。

②立式常压炉生产厂家绝大多数所提供的资料和选择资料都不符合实际，提供的安装和设计参考的流程图没有注明用于何种范围，给使用者造成严重的误导作用，具体有：a.对锅炉样本列出的各种指标缺乏计算的前提条件，使选用者找不到对比依据b.锅炉的有效传热面积和热效率的计算缺少科学性；各厂生产相同型号的锅炉，热效率相差很大，同时缺少锅炉检验部门的检查报告，给使用者带来很大失误C提供的大部分指标是无选择价值的，几个主要指标与设计所需参数都没有针对性：例如：某厂样本提供的资料：型号、规格为SLG4，可供采暖面积2000㎡，实际上这两个参数并不能代表选择锅炉型号规格的指标，原因：常压炉标注的吨位不能真实反映热源发热量，无法和实际需要的设计指标配套，后者“可供采暖面积2000㎡， 实际上给的是虚值，本身无理论依据。因为各地区地理位置不同，设计参数取值不一样，供暖区的多层和单层建筑所占比例不同，功能也不同，实际热指，标不可能相同。综合上述问题，其结果反映出耗煤量大、热效率底，室内供暖温度普遍低于设计温度：对于多层建筑，上层暖气系统气堵、缺水严重，炉内火管氧腐蚀严重，锅炉补水频繁且量大，由于样本资料提供不规范，主要指标理论依据不足，误导了许多使用者，尤其不经设计，直接委托锅炉安装公司选型安装的一些项目，问题更多，多年来教训是深刻的。

2.解决途径。由于“立式常压锅炉”是在标准大气压下运行，配制简单，操作也方便等特点，使选用者忽略了—些专业应用上的基本问题，再加上厂商资料上—些误导宣传，使用后，供暖系统出现了较多问题，经多年对这些问题的接触和处理，认为解决这些问题的途径应从以下几个方面考虑。①正确理解“立式常压锅炉”供暖原理，选择合理的供暖方式，做具体系统正规设计，同时要求用户给予足够的重视，避免厂商和安装单位误导宣传。②对使用环境要认真调查分析，正确估算各类指标（计算近期指标的同时考虑无期发展因素），控制好供暖规模（平房最大不超过4500㎡为宜，多层最大不超过7500m2为宜，供暖半径最大不超过500㎡为宜，（根据经济比较所得）从而确定供暖方案。③锅炉选型时认真、仔细尤为重要：首先，对资料进行比较，要求资料齐全，至少要有省级颁发的三项证书和主要指标及验测报告，样本提供的指标是否符合国标，是否与供暖设计指标的单位相吻合，是否注明锅炉计算指标的各种前提条件，避免厂商提供的指标误导所产生的错误。

4.处理好常压炉与供暖系统连接处配制的合理性，即：根据供暖环境选择好供暖方案。

5.使用时保证锅炉热效率，母管、锅炉必须有严格的保温措施，同时避免缺水运行。

三、立式常压锅炉与供暖系统的合理配制

一套供暖系统运行得好坏，关键在于供暖系统的合理配制对于“立式常压锅炉”道理也是一样的。经长期实践证明：为避免上述存在的问题，同时，又要满足常压炉运行的特点标准大气压状态运行），最为合理的供暖配制方案只有两个。

方案一：“完全常压供暖系统”，热源和供暖系统完全处于常压状态下运行，其使用范围只能是∑s≯4500㎡ 的单层建筑群采暖，热源系统与供暖系统之间直接连接，不需作任何处理。热源系统主要附属设备的配制有：常压水箱、循环管道泵、电子除垢器等，配制数学模型及要求：

1.管道泵流量G=∑Q *0.86*C*C/[1000（tl-t2）]（t/h）

2.管道泵扬程 ：H=LR+Z+Hl+h （m）

3.常压水箱有效容积：V=（V1+V2）*C1（m?）

4.锅炉满水静压高度Hc=LIRI+Z1-Hri（m）

5.电子除垢器：型号与锅炉供管口径相同

6.供暖系统按常规设计

注：∑Q—供暖总热负荷（w/h）

t1——水温度（常压 炉按>75℃取为宜）

t1——回水温度常压炉按>50摄氏度取为宜）

C——系统漏损系统系数（取C=120）

（LR+Z）——供暖系统沿程损失和局阻损失（m）

H1——泵中心到常压水箱进水口处静压高度）（m）

H——常压 水箱进水口静压差进水口处于淹

没状态）和射流阻力（一般取值h≮0.7m）

Vl——锅炉水膨胀量和循环水膨胀量（温度

取值不同）（m3）

V2——锅炉补水量（m3一般“ V1+V2" ≮1.5m?）

C1——膨胀量修正系数一般取c1=1.15）

（L1+R1+Z1—锅炉沿程阻力和局部阻力（一般≮0.70m为宜）（m）

Hri——锅炉热压差，可不考虑：

方案二：“常压有压供暖系统”，即：热源为常压，供暖为有压运行的一种供暖系统。它适用于∑S>7000㎡的多层建筑群体供暖，不宜用于单建筑群体供暖不经济），与“完全常压供暖系统”的区别在于：a热源系统与供暖系统连接处增设—个电磁阀，随循环泵启闭；b常压水箱入口增设一个浮球阀；c在供暖系统最高点距散热器顶≥0.7m处设一膨胀水箱，补水入口处装DN20-DN25电子除垢器一台和止回阀—个，供暖系统补水直接从膨胀水箱补水，并设一浮球阀，对群房而言，膨胀管就近接入系统回水立管，其余与“方案一”完全相同，配制要求：除循环泵扬程“H1”值不同外，其余和“方案一”完全相同。

以上对“立式常压炉供暖系统”进行了分析、归纳、总结，并提出了具体的设计方法，使用规模和使用要求，是我多年来接触具体问题后得出的一点经验，在实际应用中效果较好，在此总结出来供同行参考并提出宝贵意见。