第四章 锅炉房工艺设计

第一节 锅炉房布置

一、锅炉房位置的选择

(1)靠近供热中心地区或靠近供热量最大的区域。应使热力管道的引出和室外管网的布置在技术经济上合理。

(2)交通方便,便于人流、物流的分开;有较好的朝向,有利自然通风。

(3)符合环境保护、卫生、防火要求和有关规定。减少有害气体、噪声和灰渣对周围环境的污染。常年运行锅炉房应位于生活区,或环境保护区的最小频率风向上风侧,季节性锅炉房应位于该季节最大频率风向的下风侧。

(4)应考虑将来发展的余地。

(5)锅炉间属丁类生产厂房。锅炉房不能与甲、乙类和使用可燃气体有火灾危险的丙类厂房相连接,如锅炉房内安装低于120℃的热水锅炉,可与以上厂房用防火墙隔断相连。

(6)应位于地质条件较好的地区。

(7)区域锅炉房尚应符合城市发展规划、区域供热规划。

(8)煤粉锅炉锅炉房,不应设置在居民区、名胜风景区和其他主要环境保护区。

(9)循环流化床锅炉的锅炉房,不宜设置在居民区。

二、多层或高层建筑内锅炉房布置

因条件限制民用锅炉房需设在其他建筑物内部时,应遵守以下原则:

(1)锅炉房不应设在人员密集场所和重要部门的上一层、下一层、贴邻及主要通道、疏散口的两侧。

(2)设在其他建筑物内的锅炉房燃料,应选用燃油或燃气燃料。选用燃油作燃料时,不宜选用重油和渣油。地下(室)、半地下(室)锅炉房,严禁选用液化石油气和相对密度(与空气密度比值)大于或等于0.75的气体燃料。

(3)布置在其他建筑物内的锅炉房不应采用固体燃料,独立的地下锅炉房也不宜采用固体燃料。

(4)锅炉房可设置在建筑物的地下室一层、半地下室和首层,并应靠建筑物外墙设置。

(5)蒸汽锅炉必须有可靠的超压报警、联锁保护装置和低水位联锁保护装置。热水锅炉须有超温报警及联锁保护装置。燃油(气)锅炉须有可靠的自动点火程序控制和熄火保护装置。

引风送风机断电时应自动切断送风和燃料供应,燃油燃气的压力低于或高于规定值时应自动切断燃料供应,点火前的通风量应不小于3倍的从炉膛到烟囱入口的烟道总容积,且保持一定的通风时间,对锅壳式锅炉至少应保持20s,对水管锅炉至少应保持60s的额定通风量。

(6)燃料供应管道应采用氩弧焊打底。

(7)锅炉房宜设两个出口,直通室外的不得少于一个。

(8)蒸汽锅炉布置在建筑物的地下室、楼层中或顶层须经地市级安全监察部门的同意。

(9)锅炉间的建筑结构应有相应的防爆措施。

三、锅炉房布置的一般原则

(1)锅炉房厂房由以下部分组成:

1)主厂房:包括锅炉间、煤仓间、风机除尘间、仪表控制间。

2)辅助间:包括水处理间、水泵水箱间、除氧间、化验室、检修间、材料库、日用油箱间、燃气调压间等。

3)生活间:包括办公室、值班室、更衣室、浴室、厕所、倒班宿舍等。

以上各间根据锅炉房容量、建设地点、用热性质及管理部门的要求,按需要设置,尽量依托社会,避免小而全,节约占地面积,减少投资。

(2)锅炉房辅助间、生活间一般可贴邻锅炉间一侧布置作为固定端,另一侧为扩建端。其地面标高应与锅炉间一致。单台锅炉容量在35t/h及以上也可单独布置。

(3)输煤系统的布置应利用地形,减少抬升高度。在厂房一端布置应不影响将来扩建需要。贮油罐、油泵房及燃气调压站的设置应按现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016)和《城镇燃气设计规范》(GB 50028)要求,并应设在运输方便、与外管供气方便的位置。

(4)锅炉房厂房的柱距、跨度,应按建筑统一模数设计。

四、锅炉间的设备布置

锅炉间主要设备是锅炉,不宜少于两台,并列布置,根据气象条件有露天、半露天和室内布置。当室内布置为内煤仓时,前面对煤仓间;为外煤仓时有炉前对煤仓间的,也有炉后对煤仓间,要经过方案比较确定。

露天布置的锅炉,要与生产厂家配合,锅炉钢架承载和防风等应采取措施,并在炉顶设小室,以便维护和检修。其缺点是冬季巡回检查不十分方便,仪表要考虑防冻措施。

锅炉中心对正柱距中心,便于煤斗和给煤设备布置,同一锅炉间同期工程锅炉布置应完全一致和对称,如炉前距厂房柱子距离、每两台炉间距等,以便管道布置的整齐和辅属设备布置的统一。

1.锅炉间跨度 锅炉间的跨度要根据锅炉容量和形式确定,同时还应考虑以下因素:

(1)炉前、炉后设备的布置要求,运行和检修必要通道和场地。

(2)炉后烟道引出的方便。

(3)炉前、炉后底层的设备,土建柱基础及沟道布置。

(4)扩建后的炉型与本期炉型的统一性。

(5)主厂房各车间跨度、运转层标高可参考表4-1。

表4-1 (单位:m)

① 循环流化床炉。

② 循环水泵不在汽轮机间取小值,横向布置取大值。

③ 纵向布置取小值,横向布置取大值。

④ 可不单设除氧间。

⑤ 除氧间或煤仓间单独设置,如合并布置取相同值。

(6)炉前、炉后、炉两侧的净距,不应小于现行国家标准《锅炉房设计规范》(GB50041)有关规定。

锅炉房内安装煤粉炉时的跨距确定应考虑以下因素:

(1)点火装置布置:点火装置一般设在运转层上,并设操作平台。平台的宽度和其周围应有一定的空间,满足运行、维护和检修的方便。

(2)磨煤机的布置:对于装置钢球磨煤机的锅炉间,其底层靠煤仓间侧通道的宽度应考虑满足钢球磨煤机运入的需要。

对于装置中速磨煤机的锅炉间,且中速磨和排粉机均布置在炉前时,确定炉前通道宽度时,应注意磨煤机和锅炉基础的必要间距。

对于装设竖井式磨煤机的锅炉间,应考虑磨煤机竖井占有锅炉间纵向通道。

(3)送风机布置:送风机一般布置在炉后或炉侧底层,应考虑运行人员维护的必要通道。

2.锅炉间运转层布置

(1)锅炉运转层标高,一般锅炉生产厂家根据炉型和容量,提出推荐标高,有条件时应优先按厂家提供标高选用。如因某些条件改变厂家推荐的标高,应及时与生产厂家取得联系。

双层布置的锅炉房和汽轮机房,其运转层宜取同一标高。当锅炉配有抽气供热机组时,一般锅炉和汽轮机厂家推荐的运转层标高不一致,此时有两种布置方式:

1)采用厂家推荐的运转层标高,锅炉间均低于汽轮机间1~2m,可降低锅炉间屋架高度,节省土建投资,但锅炉间与其他车间联系和运输不十分方便。

2)抬高锅炉间运转层高度,使其与汽轮机间统一,此时应请锅炉生产厂家协助,加长锅炉运转层以下柱子长度,并验算其荷载。

当锅炉间内设置两种以上炉型和容量的锅炉时,如同时装有蒸汽锅炉和热水锅炉或扩建装设大容量锅炉以及与原厂不同类型的锅炉时,锅炉间会出现两个不同高度的运转层,此时应设置坡度较小的运输坡道和联络梯。

(2)锅炉间运转层设备布置。运转层上炉前布置有锅炉给煤装置;炉侧应留有省煤器检修抽管子的空间;给水操作台无论布置在炉前、炉侧、炉后均应留有一定的操作空间,汽、水取样冷却装置布置在炉侧或炉后,应保证取样的方便;炉顶应设电动葫芦,供检修时吊装保温材料和阀片等用。

(3)两炉之间应设置1~2层联络通道,可选择在锅筒水位计、压缩空气吹灰层等来往较多的适当高度连接方便处。另外,锅炉本体与传送带层以两台锅炉设置一个通道为宜。

(4)检修场地和起吊孔。锅炉间一般在固定端运转层平台有一个柱距以上的空地,可作为检修时放材料或设备用,并在此处靠近炉后或对应锅炉间起吊设施下方设置起吊孔,较多为2m×2m,其周围可设栏杆,或铺设钢盖板,当吊装设备和材料时可临时掀开。

3.锅炉间屋架下弦标高的确定 要满足运行、检修、安装的需要。

(1)运行、检修要求,如过热器管不从炉顶抽出检修时,炉顶至屋架下弦的距离有2m净空即可满足要求。

(2)锅炉在室内安装时,屋架下弦标高首先要按锅筒起吊所需高度计算,再以起吊过热器组件需要高度进行核算。

安装采用“Γ”形起重机或扒杆时均应进行详细计算。采用“Γ”形起重机时,除应考虑起重机本身横臂高、拖拉绳距横梁高度以及吊钩中心至下梁及绑绳高度外,还应在屋架下方及吊装物处各留大于200mm的裕量。采有扒杆吊装时,其屋架下弦高度应考虑扒杆工作旋转高度、滑轮高度、吊钩至滑轮以及绑绳至吊装物高度,同样应留有裕量。

4.锅炉间底层布置 锅炉间底层布置有送风机、二次风机和电缆沟、管沟及灰(渣)沟等。

炉前应有足够的检修运输通道,炉后应有通向除尘器和引风机室的通行门。

各种沟道应统一布局,合理安排,避免相交处碰撞和相互干扰。

风机布置应考虑风道连接的方便,以及自身维护的方便,必要时应设检修、维护平台。

5.锅炉间固定端布置 固定端在锅炉间第一个柱距,根据锅炉容量和不同的运转层标高分2层或3层布置。

2层布置时,底层布置疏水扩容器、疏水箱、疏水泵以及布置热网水泵等;运转层布置磷酸盐加药设施及化验间等。

6.锅炉间外侧布置 锅炉间外侧有除尘器、引风机室和烟囱,要与锅炉间内布置统一考虑、统筹安排。

除尘器要与每台锅炉对应布置,考虑烟道连接的方便和阻力最小。

根据地区的不同,引风机可选择在室内或室外布置。

数台锅炉共用一座烟囱时,烟囱宜布置在数台炉中部。

由锅炉引出的烟道可以地下或地上布置,除尘器出口至引风机入口的烟道均采用地上布置。