刘保刚
榆林神华能源有限责任公司青龙寺煤矿 陕西榆林 719315
摘要：现实社会的技术进程中，我国城市化建设速度不断提高。而在热水锅炉的应用中，相关的技术人员也认识到，传统的承压锅炉在经过一段时间的使用后会出现相应的损坏和消耗，同时其维修工序复杂。为使热水锅炉的服务效益、经济效益有现实保障，文章就我国现实应用热水锅炉维修及改造设计进行分析和研究。
关键词：城市化建设；热水锅炉维修；改造设计
引言：为使我国热水锅炉的维修费用相对减少并使破损的热水锅炉能被再利用，相关技术人员在进行维修、改造的过程中，也是将其改造为无压热水采暖锅炉的过程。
1 概念
1.1 热水锅炉的概念
当前，我国使用的热水锅炉主要有：电热水锅炉、燃油热水锅炉、燃气热水锅炉及燃煤热水锅炉等构成，就字面意思的理解“热水锅炉就是生产热水的锅炉”，即在利用燃料燃烧释放的热能，将存在与其中的水加热到相应温度的一种热能设备。根据《特种设备安全监察条例》中的条例阐述，对相关热水锅炉定义为：利用各种燃料、电能或其他能源，将容器内的液体加热到要求的参数上，并进行对外热能输出的设备。国内目前对其总体使用的承压热水锅炉的最大容积规定在30升、出口水压不超过0.1MPa（表压），且额定功率不超过0.1Mw的承压热水锅炉，在进行现实客观的有机热载体锅炉。
1.1.1 用途
热水锅炉主要的用途有采暖和洗浴两种。是通过自身结构的热水循环泵的循环保温水箱的热水或循环暖气管到的热水，实现采暖、洗浴的现实目的。
1.1.2 结构原理
热水锅炉的构造具体采用的是以自动循环功能为主的液体，通过顶部的上锅筒顶接管进行加热液体的井水进水、出水的入前及测下联箱的水源分配导向，再经由入水冷壁管的加热上升。并在上、下锅筒之间迂回流程后，从上锅筒后端出水。
1.2 无压热水采暖锅炉概念
无压热水采暖炉也被我们称为常压热水采暖锅炉。其设置顶部与外界大气相通，不承受供热系统产生的水注静压力，在对应压力的排解中，使其整体的锅炉内部循环热水压力始终保持在常规的大气常压下，进行正常、可持续的运转；与此同时，也是相应消除爆炸危险的有效措施。
一般来说常压热水锅炉有浮子式、电磁阀式及盘管传热式三种类型。其具有无爆炸危险、无泄压问题、节省经费、工艺简单、经久耐用的功能，也使得在进行热水锅炉大面积的维修、改造中的成本、材料、人力消耗降到最低，同时企业的社会效益和经济效益不会因此受到太大的影响[1]。
2 热水锅炉存在问题
在实际的设备使用中，热水锅炉自身的水循坏系统的优劣直接影响着锅炉整体运行的安全性和稳定性。而根据我国以往使用数据的总结分析表明：锅炉运行中极易发生热水锅炉的水动力事故（如：爆管、结水垢等现象），而现实数据也直接展现其事故率出现概率高于蒸汽锅炉。而锅炉内部的水循环主要依靠的是水加热的温差产生的重度差来实现的。因此，相关设备无论采用自然循环方式还是强制性的循环方式，其水动力型能的稳定性较其他循环方式较弱。而在水动力问题、结垢、氧腐蚀问题上，也是我国在冬季气候寒冷季节进行采暖运行所遇到的问题[2]。
3 浮子式无压热水锅炉供热系统
该系统是由无压热水锅炉、供热管道、循环水泵、循环系统自动保护装置、软化水设备和浮球式液位控制器等设备组成（如图一）。因此，在原有的采暖系统维修或改造中，只需增加循环自动保护装置、放气管、溢水管、浮球式液位控制器，同时对锅炉即锅炉房原有的部分管道进行改动，就能使系统在高效的施工过程中，实现现实的安全运行。
而根据现实的锅炉运行原理，我们可以将无压热水锅炉看为一个可加热耳朵开口水箱，在循环水泵将热水进行后期供热系统的传输中，经过散热器后回流到锅炉内再加热。而这样的水循环形式也使得相关设计运转的锅炉自身加热过程中，其水循坏不会超过锅炉原有设计的上限水位，在回水管安装浮球式液位控制器和溢水管道，且设置下限水位的自动补充软水装置。也是确保锅炉内部水循环的热度和不挤压蒸汽，能经过顶部的放气管进行压力的排出。设计过程中，将锅炉水温设计在90摄氏度，回水温度在70摄氏度[3]。同时，在锅炉没有液体时，能进行自动化的探测和运用停止，也是其供热系统具有较好的安全保护控制系统中，增加对原有锅炉的利用和改造成本的降低。
（图一）锅炉热水自动供应系统
4 盘管式介质换热无压热水锅炉供热系统
该供热系统的应用普遍集中于日本，故又被称为日本式无压热水锅炉。其与上述的浮子式无压热水锅炉供热系统存在差异，其系统主要是将液体在锅炉中进行直接加热后，通过循环泵自主循环。在经由锅炉中的换热介质（即软化水会介质油）进行直接加热，在导向的介质中将盘管中的水加热，最后通过循环泵进行内部循环。相关的加热介质需要一直处于常压状态下，使热管网中的热水分开，加热管中的热水则要保证相对的系统自身内部压力不变。
而对应系统的运用，与常规的无压锅炉相比，循环水泵的电能消耗较低；同时在循环水本出现故障或停电的过程中，该系统不会产生采暖系统内水在静压力作用下向锅炉内倒灌的现象[4]。
5 热水锅炉改造的主要改造设计措施
实践证明，以往的改造方式存在诸多误区，即管网系统进行改动，只对锅炉房内做到循环泵由炉前改到炉后；也在回水管上安装启闭阀（防止因水泵停转，因回流造成锅炉膨胀，水箱溢流系统缺水）；在锅炉房安装膨胀水箱，水箱底部高于锅炉顶部，膨胀管与锅炉连接（如：安全阀座连接）；拆除锅炉本体上的安全阀、压力表等相关的改动就能完成对承压锅炉供热系统的常压功能控制的改造。而现实改造设计需要从以下几个方面进行：
5.1 锅炉的散热装置的安装、改造
即在热水锅炉顶部安装放气管、加装节止阀，使其锅炉日常运行能在内部压力达到相关指数时，能定期开阀放气，减轻空气渗入锅筒而造成腐蚀。这里注意对节止阀下面安装的水封管，在出口插入软水箱且低于水平面200毫米中，使锅筒上方报保有一定的蒸汽空间，以使锅筒能在微压下工作。
5.2 隔板设置
在锅筒内设置隔板，使热水与回水分开，以确保出水温度。
5.3 设置自动保护装置
为防止炉内温度超过规定设计值、锅炉缺水或采暖系统倒空现象，应对运转系统设置自动保护装置，以确保对应装置内部的水位过高、缺水时，锅炉能进行自我探测和自动运行停止。同时，还需对其进行循环水泵出口压力信号控制装置的设计，使其水泵能在自动循环工作进程中，其自动保护装置自动开启，回路开始循环；在水泵出现故障、正常停炉、停电等过程时，能进行整体运转系统的自动关闭。
5.4 设置液位控制器和溢水管
相关的改造设计是为了防止锅炉内部缺水和满水情况的出现，在锅炉中设置控制器和管道，也是为确保在锅炉水位低于正常水位时，补水泵能自动向锅炉补水；反之，在锅炉水位超过正常是，高于水位的水能通过溢水管进行排出[5]。
结束语：总之，我们对热水锅炉维修及改造设计是要建立在现实社会需求的基准下，进行无压热水锅炉不承压维修或改造，在最大限度排除爆炸隐患的过程中，使其整体的热水锅炉运行系统在安全可靠的同时，使用寿命增加，对应的安装地点不受到限制，即减少定期安全检查的次数等，使其运行的总体经济效益和社会效益得到良好的提升。
参考文献
[1]庞兰辉，翟国英.热水锅炉的维修与改造[J].实验室研究与探索，2000，（2）：102-103，111.
[2]陈忠华，刘伟然，郭凤仪，等.燃煤热水锅炉节能控制改造[J].煤矿机电，2008，（1）：100-102.
[3]陈忠华.热水锅炉节能技术研究[Z].辽宁工程技术大学.2009.
[4]锅炉房燃气改造工程[Z].中国石油集团科学技术研究院.2006.
[5]KD-DCS工业锅炉节能智控系统[Z].山东万众节能工程技术有限公司.2010.
论文作者:刘保刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/26
标签：锅炉论文; 热水锅炉论文; 系统论文; 热水论文; 水泵论文; 水位论文; 现实论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;