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内容提要：在总结供热锅炉房设计经验的基础上，对锅炉房设计中如何合理确定建筑面积，如何正确选择锅炉台数与锅炉容量、补水定压、除氧工艺、鼓引风机等设备以及如何确定燃气锅炉房的通风与防爆等问题进行了论述。对从事锅炉房设计有一定的借鉴作用。
主题词：供热锅炉房设计问题
中图分类号:TK22文献标识码：A
供热锅炉房是我国北方地区冬季供暖的重要热源，锅炉燃料通常以煤和天然气两种为主，单台锅炉容量可达到70MW，甚至更大。下面结合多年的设计工作，从以下几个方面谈谈供热锅炉房在设计中应注意的几个问题。
1.锅炉房建筑面积的合理确定
锅炉房一般由锅炉间、风机及除尘器间、水泵间、水处理间、上煤除渣间、配电间、维修间、仪表控制室、化验间及其他生产生活辅助用房组成，辅助用房包括：值班间、办公室、更衣间、卫生间、车库等。
1.1以锅炉间为主，其它功能性用房有机结合
在锅炉房设计时，应以锅炉间为核心，将水泵间、水处理间、风机及除尘器间、上煤除渣间、配电间、维修间、仪表控制室、化验间等有机的布置在锅炉间的周边，通常布置在锅炉间的左右侧及后侧，尽量减少变形缝（抗震缝、沉降缝），从而较少建筑面积。
1.2辅助用房的合理设置
辅助用房一般宜与锅炉房合建，当锅炉容量较大时，办公、会议室及变配电室可另建一幢建筑。如果该锅炉房为非独立经营单位，应尽可能减少办公辅助用房。可以设置简易的设备维修间，设备的大修应依托社会力量完成。当锅炉房双层布置是，设在二层的仪表控制室可挑出，减少底层建筑面积。
1.3是否设置车库
锅炉房是否设置车库（小车库、拉渣车库、装载机库），如果该锅炉房为独立的经营单位，应设小车库及装载机库各一间，用于生产、日常工作。拉运灰渣宜采用租赁的方式解决。如果该锅炉房为非独立经营单位，各类车库应由上级主管单位统一考虑，集中设置，统一调度。
1.4除尘器、风机是否露天布置
除尘器、风机是否露天布置，主要问题是防冻，对于水膜除尘器在冬季有可能在砌体外造成冻结，所以水膜除尘不宜露天布置。对于其它除尘方式不存在此类问题，选用非水膜除尘时，可以考虑引风机、除尘器露天布置，以减少建筑面积。
2. 锅炉台数与锅炉容量的选择
对于大中型燃煤锅炉房，应按煤种选择炉型，宜选择链条锅炉，当条件允许时，可选择煤粉锅炉或循环流化床锅炉。
根据《锅炉房设计规范》：应根据锅炉房的设计容量和全年（采暖季）低峰期运行工况，合理选择锅炉台数和锅炉容量。所有运行锅炉在额定蒸发量时，能满足锅炉房最大计算热负荷，并保证其中最大一台锅炉检修时，区域锅炉能够满足下列要求：“连续生产所需的最低热负荷；采暖、通风、空调和生活热水所需的最低热负荷”。锅炉台数一般不少于2台，宜采用2-3台，对新建锅炉房不宜超过5台。
根据新颁布的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》：各台锅炉的容量宜相等；锅炉房锅炉总台数不宜过多，全年使用时不应少于两台，非全年使用时不宜少于两台；其中一台停止工作时剩余锅炉的设计换热量应符合业主保障供热量的要求，并且对于寒冷地区和严寒地区供热，剩余锅炉的总供热量分别不应低于设计供热量的65%和70%。
根据该规范要求，对于严寒地区的新建锅炉房，在各台锅炉容量相同的情况下，为满足其中一台停止工作时剩余锅炉的总供热量不应低于设计供热量的70%，新建锅炉房锅炉台数必须在4台以上，这显然不合理。因此建议按照《锅炉房设计规范》中的相关条款合理选配锅炉台数与锅炉容量。
3. 补水定压技术
3.1补水量的确定
供热系统的补水主要有两个方面：一是系统的漏水，二是锅炉排污及自耗热水。系统漏水主要是管道阀件密封漏水，对于高温水系统漏失量较小，低温水系统漏失量较大。建议高温水系统正常补水量按锅炉循环水量的0.5-1.0%考虑。对于低温水系统正常补水量按锅炉循环水量的1.0-2.0%考虑。锅炉房位于供热负荷中心，且供热半径小、管理水平高的可取低限。
3.2如何定压
锅炉房补水定压要满足以下要求：循环泵入口压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力；锅炉最高点压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力；系统最高点压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力再加5M富余量，以上三条必须全部同时满足。定压补给水泵宜采用调频变速泵，连续补水。变速泵在低转速时的扬程，应大于系统定压点压力的要求。补水泵宜设三台，二台正常补水泵一用一备，一台事故补水泵。
3.3循环水泵忽然停电后，防止系统气化处理方法
在循环水泵忽然停电后，防止系统气化处理方法一般有两种方法，一是设置备用发电机带动补水泵，该种方法对发电机有较高的要求，系统防汽化和安全性能好。二是采用自来水，即在停电时关闭锅炉房进出水总阀，依靠自来水压力对锅炉进行冷却降温，防止锅水汽化。
第一方式安全可靠性能高，但投资大，管理不方便。第二种方式设置简单，投资小，管理方便，但自来水的压力要满足锅炉系统进水压力要求。
4.除氧工艺技术
4.1除氧方式的选择
热水锅炉给水除氧方式多种多样，在选择热水锅炉给水除氧方式时，应充分考虑每种除氧方式各自的特点，根据供热系统的不同情况加以选择：化学除氧：设备简单、投资低、管理方便。对于补水量较低的供热系统较好。热力加化学除氧：利用锅炉房需水箱的特点，对水箱内水用掺热的方式加热到80℃以上，此时可以除去大给水中大部分的溶解氧，残余的氧采用用化学加药的方法除去，此种方式比较经济。该方法加药量会有明显下降，运行费用小。主要难点是水质软化出水量与加热配合有一定难度。海绵铁除氧：海绵铁除氧管理方便，实现连续补水需提高海绵铁除氧器的压力，投资较高。膜分离真空除氧：依据“微界面广谱解析技术”研制开发而成，是利用气液分离膜所具有的疏水性和微孔透气性的特殊性能与减压脱氧原理相结合的新型脱氧技术。具有：操作简单、维修方便、出水量大、节能、运行费用低、自耗水少等特点。
对于单台锅炉容量≤2.4MW的锅炉房，可采用化学加药的除氧方式；对于单台锅炉容量4.2MW—14 MW 的锅炉房，可采用海绵铁除氧方式；对于单台锅炉容量29MW—70 MW 的锅炉房，可采用膜分离真空除氧方式。
4.2如何处理暴氧问题
一般水处理系统都设有除氧水箱，因此存在暴氧问题。不宜采用隔氧方法去解决暴氧问题，应力求采用闭式流程。
5.鼓、引风机的选择
在选择鼓、引风机时，必须根据当地气象条件对其风压、风量进行校核计算，锅炉等设备的阻力一般应按生产厂提供的阻力为准，在没有资料的情况下可取：
1）烟气量：排烟温度150℃，烟气量2300m3/t.h；排烟温度200℃，烟气量2570m3/t.h；排烟温度250℃，烟气量2840m3/t.h。
2）风量：1250 m3/t.h。
3）锅炉等设备阻力：链条炉800-1000Pa；多管除塵器阻力：800-1000Pa；水膜除尘器阻力：800-1200Pa。
4)计算中应计入动压头大小和烟囱的抽力。
由于锅炉负荷变化量较大，一般为50%-95%，这就要求鼓、引风机的风压、风量的变化与之相适应。解决该问题的方法有二种，一是：设电动执行器调节风大小，此方法适合小型锅炉或负荷变化不大的大型锅炉。二是：采用变频控制，采用变频控制时，应按照其特殊性选用鼓、引风机技术参数。
6.除尘、排渣系统
目前除尘应用较好的有多管除尘器、布袋除尘器和水膜除尘器，对于燃煤含硫量较高的燃料用水膜除尘较好，在除尘同时可以除硫，减少运行管理的环节。对含燃煤硫量低的燃料用多管除尘或布袋除尘器，简单方便，除尘率高。
单台锅炉容量≤14.0MW时，除渣采用框链除渣简单方便，投资低。对单台锅炉容量＞14MW大型锅炉房采用水力冲渣为好。沉渣池与灰渣池宜分设，灰渣池宜设两个，以便轮换使用。沉淀处理后的水质应以除渣泵的性能而定。一般沉淀池长度不小于 12m，宽度根据抓斗宽度确定，深度不小于3m，据具体存渣情况确定。
7.燃气锅炉房的通风
燃气锅炉房的事故风机其通风量不小于6次/h，且通风装置应防爆。通风装置的工作应与燃气检测报警器连锁，且应在室外设手动开关。
8.燃气锅炉房的防爆问题
燃气锅炉房的防爆设计包括：建筑防爆与电器防爆两部分。如果建筑物为防爆建筑，则建筑物内电器应全部按防爆设计。如果建筑物为非全防爆建筑，而根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》：燃气锅炉房存在2区并无明火应在2区内电器仪表设备按防爆设备考虑，建筑布局时应尽可能地闭免电器仪表设备布置在2区内。
《燃油燃气锅炉房设计手册》中对锅炉房抗爆和泄压要求：“锅炉房抗爆和泄压的目的是要将锅炉爆炸时引起的破坏范围和损失尽量减小。锅炉间应做成抗爆体，在抗爆体上开足够面积的泄压口（如玻璃窗、天窗、轻型屋面、轻型墙体等）使爆炸释放出的瞬间能量及时排泄，降低其破坏力。”
《建筑设计防火规范》中：“有爆炸危险的甲、乙类厂房总控制室应独立设置，其分控制室可毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3小时非燃烧体墙与其他部分隔开”。
《燃油燃气锅炉房设计手册》实例中并没有按以上条款进行，主要反应在控制室的门直接面对锅炉间，这可以理解为：锅炉房不为防爆厂房，考虑到有一定爆炸危险性应设一定的泄压面积。
总体看来，对燃气锅炉房设计：锅炉间不为防爆厂房，考虑到有一定爆炸危险性应设一定的泄压面积（如玻璃窗、天窗、轻型屋面、轻型墙体等）；燃气调压计量间应按防爆设计。
9.小结
供热锅炉房的设计是一项复杂的工作，要做好设计必须充分考虑锅炉房所涉及到的每一个环节，从细微入手。锅炉房的布局应紧凑合理、功能分区明确，减小占地面积和建筑面积，做到设备选择、布局、工艺流程合理，以求缩短燃料、灰渣、烟风系统和各种管道的流程。从而实现锅炉房安全、经济、稳定、可靠运行。
作者：孫国成（1962-）；男，辽宁绥中县人，大学，高级工程师，从事热工、暖通空调设计工作。工作单位：新疆石油勘察设计研究院（有限公司） ；
主题词：供热锅炉房设计问题
中图分类号:TK22文献标识码：A
供热锅炉房是我国北方地区冬季供暖的重要热源，锅炉燃料通常以煤和天然气两种为主，单台锅炉容量可达到70MW，甚至更大。下面结合多年的设计工作，从以下几个方面谈谈供热锅炉房在设计中应注意的几个问题。
1.锅炉房建筑面积的合理确定
锅炉房一般由锅炉间、风机及除尘器间、水泵间、水处理间、上煤除渣间、配电间、维修间、仪表控制室、化验间及其他生产生活辅助用房组成，辅助用房包括：值班间、办公室、更衣间、卫生间、车库等。
1.1以锅炉间为主，其它功能性用房有机结合
在锅炉房设计时，应以锅炉间为核心，将水泵间、水处理间、风机及除尘器间、上煤除渣间、配电间、维修间、仪表控制室、化验间等有机的布置在锅炉间的周边，通常布置在锅炉间的左右侧及后侧，尽量减少变形缝（抗震缝、沉降缝），从而较少建筑面积。
1.2辅助用房的合理设置
辅助用房一般宜与锅炉房合建，当锅炉容量较大时，办公、会议室及变配电室可另建一幢建筑。如果该锅炉房为非独立经营单位，应尽可能减少办公辅助用房。可以设置简易的设备维修间，设备的大修应依托社会力量完成。当锅炉房双层布置是，设在二层的仪表控制室可挑出，减少底层建筑面积。
1.3是否设置车库
锅炉房是否设置车库（小车库、拉渣车库、装载机库），如果该锅炉房为独立的经营单位，应设小车库及装载机库各一间，用于生产、日常工作。拉运灰渣宜采用租赁的方式解决。如果该锅炉房为非独立经营单位，各类车库应由上级主管单位统一考虑，集中设置，统一调度。
1.4除尘器、风机是否露天布置
除尘器、风机是否露天布置，主要问题是防冻，对于水膜除尘器在冬季有可能在砌体外造成冻结，所以水膜除尘不宜露天布置。对于其它除尘方式不存在此类问题，选用非水膜除尘时，可以考虑引风机、除尘器露天布置，以减少建筑面积。
2. 锅炉台数与锅炉容量的选择
对于大中型燃煤锅炉房，应按煤种选择炉型，宜选择链条锅炉，当条件允许时，可选择煤粉锅炉或循环流化床锅炉。
根据《锅炉房设计规范》：应根据锅炉房的设计容量和全年（采暖季）低峰期运行工况，合理选择锅炉台数和锅炉容量。所有运行锅炉在额定蒸发量时，能满足锅炉房最大计算热负荷，并保证其中最大一台锅炉检修时，区域锅炉能够满足下列要求：“连续生产所需的最低热负荷；采暖、通风、空调和生活热水所需的最低热负荷”。锅炉台数一般不少于2台，宜采用2-3台，对新建锅炉房不宜超过5台。
根据新颁布的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》：各台锅炉的容量宜相等；锅炉房锅炉总台数不宜过多，全年使用时不应少于两台，非全年使用时不宜少于两台；其中一台停止工作时剩余锅炉的设计换热量应符合业主保障供热量的要求，并且对于寒冷地区和严寒地区供热，剩余锅炉的总供热量分别不应低于设计供热量的65%和70%。
根据该规范要求，对于严寒地区的新建锅炉房，在各台锅炉容量相同的情况下，为满足其中一台停止工作时剩余锅炉的总供热量不应低于设计供热量的70%，新建锅炉房锅炉台数必须在4台以上，这显然不合理。因此建议按照《锅炉房设计规范》中的相关条款合理选配锅炉台数与锅炉容量。
3. 补水定压技术
3.1补水量的确定
供热系统的补水主要有两个方面：一是系统的漏水，二是锅炉排污及自耗热水。系统漏水主要是管道阀件密封漏水，对于高温水系统漏失量较小，低温水系统漏失量较大。建议高温水系统正常补水量按锅炉循环水量的0.5-1.0%考虑。对于低温水系统正常补水量按锅炉循环水量的1.0-2.0%考虑。锅炉房位于供热负荷中心，且供热半径小、管理水平高的可取低限。
3.2如何定压
锅炉房补水定压要满足以下要求：循环泵入口压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力；锅炉最高点压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力；系统最高点压力应高于该点可能最高温度下对应的饱和压力再加5M富余量，以上三条必须全部同时满足。定压补给水泵宜采用调频变速泵，连续补水。变速泵在低转速时的扬程，应大于系统定压点压力的要求。补水泵宜设三台，二台正常补水泵一用一备，一台事故补水泵。
3.3循环水泵忽然停电后，防止系统气化处理方法
在循环水泵忽然停电后，防止系统气化处理方法一般有两种方法，一是设置备用发电机带动补水泵，该种方法对发电机有较高的要求，系统防汽化和安全性能好。二是采用自来水，即在停电时关闭锅炉房进出水总阀，依靠自来水压力对锅炉进行冷却降温，防止锅水汽化。
第一方式安全可靠性能高，但投资大，管理不方便。第二种方式设置简单，投资小，管理方便，但自来水的压力要满足锅炉系统进水压力要求。
4.除氧工艺技术
4.1除氧方式的选择
热水锅炉给水除氧方式多种多样，在选择热水锅炉给水除氧方式时，应充分考虑每种除氧方式各自的特点，根据供热系统的不同情况加以选择：化学除氧：设备简单、投资低、管理方便。对于补水量较低的供热系统较好。热力加化学除氧：利用锅炉房需水箱的特点，对水箱内水用掺热的方式加热到80℃以上，此时可以除去大给水中大部分的溶解氧，残余的氧采用用化学加药的方法除去，此种方式比较经济。该方法加药量会有明显下降，运行费用小。主要难点是水质软化出水量与加热配合有一定难度。海绵铁除氧：海绵铁除氧管理方便，实现连续补水需提高海绵铁除氧器的压力，投资较高。膜分离真空除氧：依据“微界面广谱解析技术”研制开发而成，是利用气液分离膜所具有的疏水性和微孔透气性的特殊性能与减压脱氧原理相结合的新型脱氧技术。具有：操作简单、维修方便、出水量大、节能、运行费用低、自耗水少等特点。
对于单台锅炉容量≤2.4MW的锅炉房，可采用化学加药的除氧方式；对于单台锅炉容量4.2MW—14 MW 的锅炉房，可采用海绵铁除氧方式；对于单台锅炉容量29MW—70 MW 的锅炉房，可采用膜分离真空除氧方式。
4.2如何处理暴氧问题
一般水处理系统都设有除氧水箱，因此存在暴氧问题。不宜采用隔氧方法去解决暴氧问题，应力求采用闭式流程。
5.鼓、引风机的选择
在选择鼓、引风机时，必须根据当地气象条件对其风压、风量进行校核计算，锅炉等设备的阻力一般应按生产厂提供的阻力为准，在没有资料的情况下可取：
1）烟气量：排烟温度150℃，烟气量2300m3/t.h；排烟温度200℃，烟气量2570m3/t.h；排烟温度250℃，烟气量2840m3/t.h。
2）风量：1250 m3/t.h。
3）锅炉等设备阻力：链条炉800-1000Pa；多管除塵器阻力：800-1000Pa；水膜除尘器阻力：800-1200Pa。
4)计算中应计入动压头大小和烟囱的抽力。
由于锅炉负荷变化量较大，一般为50%-95%，这就要求鼓、引风机的风压、风量的变化与之相适应。解决该问题的方法有二种，一是：设电动执行器调节风大小，此方法适合小型锅炉或负荷变化不大的大型锅炉。二是：采用变频控制，采用变频控制时，应按照其特殊性选用鼓、引风机技术参数。
6.除尘、排渣系统
目前除尘应用较好的有多管除尘器、布袋除尘器和水膜除尘器，对于燃煤含硫量较高的燃料用水膜除尘较好，在除尘同时可以除硫，减少运行管理的环节。对含燃煤硫量低的燃料用多管除尘或布袋除尘器，简单方便，除尘率高。
单台锅炉容量≤14.0MW时，除渣采用框链除渣简单方便，投资低。对单台锅炉容量＞14MW大型锅炉房采用水力冲渣为好。沉渣池与灰渣池宜分设，灰渣池宜设两个，以便轮换使用。沉淀处理后的水质应以除渣泵的性能而定。一般沉淀池长度不小于 12m，宽度根据抓斗宽度确定，深度不小于3m，据具体存渣情况确定。
7.燃气锅炉房的通风
燃气锅炉房的事故风机其通风量不小于6次/h，且通风装置应防爆。通风装置的工作应与燃气检测报警器连锁，且应在室外设手动开关。
8.燃气锅炉房的防爆问题
燃气锅炉房的防爆设计包括：建筑防爆与电器防爆两部分。如果建筑物为防爆建筑，则建筑物内电器应全部按防爆设计。如果建筑物为非全防爆建筑，而根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》：燃气锅炉房存在2区并无明火应在2区内电器仪表设备按防爆设备考虑，建筑布局时应尽可能地闭免电器仪表设备布置在2区内。
《燃油燃气锅炉房设计手册》中对锅炉房抗爆和泄压要求：“锅炉房抗爆和泄压的目的是要将锅炉爆炸时引起的破坏范围和损失尽量减小。锅炉间应做成抗爆体，在抗爆体上开足够面积的泄压口（如玻璃窗、天窗、轻型屋面、轻型墙体等）使爆炸释放出的瞬间能量及时排泄，降低其破坏力。”
《建筑设计防火规范》中：“有爆炸危险的甲、乙类厂房总控制室应独立设置，其分控制室可毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3小时非燃烧体墙与其他部分隔开”。
《燃油燃气锅炉房设计手册》实例中并没有按以上条款进行，主要反应在控制室的门直接面对锅炉间，这可以理解为：锅炉房不为防爆厂房，考虑到有一定爆炸危险性应设一定的泄压面积。
总体看来，对燃气锅炉房设计：锅炉间不为防爆厂房，考虑到有一定爆炸危险性应设一定的泄压面积（如玻璃窗、天窗、轻型屋面、轻型墙体等）；燃气调压计量间应按防爆设计。
9.小结
供热锅炉房的设计是一项复杂的工作，要做好设计必须充分考虑锅炉房所涉及到的每一个环节，从细微入手。锅炉房的布局应紧凑合理、功能分区明确，减小占地面积和建筑面积，做到设备选择、布局、工艺流程合理，以求缩短燃料、灰渣、烟风系统和各种管道的流程。从而实现锅炉房安全、经济、稳定、可靠运行。
作者：孫国成（1962-）；男，辽宁绥中县人，大学，高级工程师，从事热工、暖通空调设计工作。工作单位：新疆石油勘察设计研究院（有限公司） ；