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摘要：在常压热水锅炉房建设过程中，设计工作是其中的一个重要环节，设计环节的优劣直接关系到锅炉房的安全、经济、便捷可靠等各方面。基于此，本文对常压热水锅炉房设计的问题进行了具体分析。
关键词：常压；热水锅炉；锅炉房
常压热水锅炉是指锅炉本体开孔或者用连通管与大气相通，在任何情况下，锅炉本体顶部表压为零的锅炉。因锅炉水体与大气相通，从根本上消除了锅炉爆炸的可能性，故常压锅炉具有制造、监察、检验要求低，造价低，安装地点受限小等突出的优点。近年，常压热水锅炉在油田范围内使用较多，主要用于加气母站、注水站、前线生活点等小型站场冬季采暖。
1.常压热水锅炉房工艺流程
常压热水锅炉房的工艺流程主要分为热力系统与燃烧系统。常压热水锅炉的燃烧系统与承压热水锅炉相同，其采用成熟、可靠的燃烧器、炉前燃气系统及控制系统，保证锅炉燃烧安全、稳定。
常压热水锅炉房与承压热水锅炉房系统最显著的区别是：常压热水锅炉的循环水泵设置在锅炉的出水侧，而承压热水锅炉的循环水泵设置在锅炉的进水侧。常压热水锅炉房系统流程为：热水出水由循环水泵从锅炉抽出加压后，经供水管网送入暖气片，散热后的热水回水通过回水管网进入锅炉房，依次经过除污器、回水启闭阀及调节阀后，进入锅炉加热，完成一个循环。
除污器作用是过滤循环水中杂质，其选型与承压热水锅炉系统除污器相同。回水启闭阀、阻力调节阀则是常压热水锅炉系统特有的阀门。
回水启闭阀的作用是在循环水泵停止运行时，同时切断回水管路，防止系统中高处的热水通过重力回流至锅炉，进而造成热水从开式水箱中溢出。
阻力调节阀在供热高度较高时需设置，其作用是增大下降管的阻力，防止下降管路水流过快返回锅炉，造成系统高处管道倒空、热水从开式水箱中溢出。阻力调节阀在工况变化时也可起到调节作用。在工程设计中，也可通过缩小下降管段管径的方法来增大下降管的阻力，起到阻力调节阀所起的作用。
开式水箱可视为常压热水锅炉的组成部分，通过连通管与常压锅炉相连接，起到补水稳压（常压）的作用。
2.常压锅炉房设计的具体措施分析
2.1防止水击常压热水锅炉房供热系统易发生两类水击：
2.1.1在循环泵启动时，由于系统上部管道内存留大量空气造成气阻而产生的水击
常压热水锅炉供热系统为开式循环系统，在循环泵关闭时易产生管道内循环水外泄，使系统上部管道出现倒空，另外循环水溶解的气体析出及锅炉关闭后循环水冷却收缩而吸入的空气都会使系统上部管道出现气相空间。当循环泵启动而管道内气体又无法及时排出时，易发生水击。这类水击危害极大，管道会产生巨大的噪声和强烈振动，甚至会使管道和系统上部散热器破裂。要预防这类水击的发生，应在系统最高处设计排气阀，并在运行过程中保证排气阀工作有效可靠。在系统中设置定压水箱，在循环泵关闭后，定压水箱可自动向系统补水排出气体，可有效防止水击的发生。在操作上应保证循环泵出口阀门缓慢开启，使系统内气体在水位逐渐升高的过程中排出。
2.1.2循环泵关闭时，由于回水管上自动启闭阀快速关闭产生的水击
在常压热水锅炉房供热系统中，为防止循环泵关闭时管道内循环水泄入锅炉使系统上部管道出现倒空现象，在靠近锅炉的回水管上安装自动启闭阀。当循环泵关闭时，自动启闭阀快速关闭。若不设置有效的泄压装置，在自动启闭阀快速关闭时极易产生水击，特别是在不设置定压水箱的上供下回式供热系统中，水击严重时易造成系统下部散热器破裂。目前，在常压热水锅炉房供热系统中出现的许多底层散热器破裂事故都由此原因造成。因此，在设有与循环泵连锁的自动启闭阀的常压热水锅炉房中，必须设泄压装置。目前常用的泄压方式是在自动启闭阀前与循环泵出口总管之间设置连通管，并安装逆止阀，一旦自动启闭阀前压力升高可将水泄入循环泵出口总管。另外，也可在自动启闭阀前设安全阀。
2.2常压热水锅炉供热系统的设置方法
常压热水锅炉供热系统内设备和管道的连接方式与普通的有压锅炉系统相比，有许多不同之处。以机械循环式供热系统为例，其中显著的区别是，常压锅炉的热水循环泵设于锅炉之后，循环热水是从锅炉中抽出来的，用水泵加压后经管网送往热用户，在循环热水返回锅炉房时，应先经过除污器、减压阀和启闭阀，其中除污器与承压系统相同，是清除系统内杂质，保护设备正常运行所必不可少的，而后两种阀门为常压锅炉系统所特有，这是因为使循环管路内有压的水返回常压状态下的锅炉时，必须将回水减压。同时，由于系统运行中工况会不断变化，减压阀应具有调节功能才能适应运行的要求，于是这个减压阀是特制的，称为阻力调节阀。另外，为了防止循环泵突然停止运行可能造成循环管路被倒空等一系列事故，必需及时切断管路，特制的启闭阀就能起到这种作用。这两种阀门装在供热循环水管路上，也起着保证供热管网充水高度的作用，这两种阀门目前国内都有专门厂家生产。
以上是常压热水锅炉供热系统的最基本的构成部分。在实际应用中，这类供热系统通常有锅水直接循环式和二次水换热式两种供热形式，而锅水直接循环式通常又有单点定压式和双点定压式两种情况。
2.3回水自动启闭阀及阻力调节阀的设置
回水启闭阀的动作可以采用水力传动管、电动阀等形式，水力传动管形式较为简单，而且电动阀运行可靠性较差，建议优先采用水力传动的形式。常压热水锅炉回水管道内有压的热水返回常压状态的锅炉时，必须将回水减压，以防止锅炉承压，因此需要在回水管道上设置专门的阻力调节阀。阻力调节阀除可以将回水减压外，还可以根据系统运行工况进行调节，所以不能用普通的闸阀、截止阀、蝶阀代替，原因是普通阀门调节行程有限易造成磨损，从而影响系统正常工作。建议采用专用的阻力调节阀门使用。阻力调节阀的阻力应正好等于系统正常运行时高位水箱水位与锅炉锅筒水位的高度差产生的高度压头与调节阀前管道内流体剩余压头之和，否则阀门阻力大时可能造成高位水箱溢水，而阀门阻力小时又可能造成锅炉溢水。
3.设计中应该注意的问题
3.1对于穿过锅炉房建筑物房顶或墙面的管道应加套管，套管尺寸根据工艺管径尺寸由结构或建筑专业进行确定，对于保温管道还应考虑保温层厚度，管道上的焊缝不应在套管内，并距套管端部不应小于150mm，管道穿过屋顶时应设防雨帽。
3.2并排布置的管道应满足管道间距要求，保温管道应考虑保温层厚度，此外还应根据管道允许跨距设置合理的支吊架。
3.3燃气锅炉房燃气管线中设有放散管和取样口，其中取样管道的布置应按下列原则进行确定：（a）在水平管段上，取样管一般从管道顶部引出；（b）在垂直管段上，当气体自下而上流动取样管应从垂直管斜上45°夹角引出，当气体自上而下流动，取样管从垂直管上垂直引出；此外取样阀应安装在便于操作的地方，设备或管道与取样阀之间的管段应尽量短；对于放散管放空口高度应高出10m范围内建筑物2m以上，且放空管线的设计应位于风向的下风向，使放出的气体不致窜入邻近的建筑物和被通风装置吸入。
结语：
综上所述，在锅炉运行中应由经过专业培训的人员操作，并严格按操作规程操作。当然，防微杜渐，常压锅炉的设置位置应严格按照国家和地方关于锅炉的规范执行，避免万一，减少人员和财产的损失。
参考文献：
[1]孙宪锋.常压锅炉供热系统的工程实践及问题探讨[J].发电与空调，2017，38（03）
[2]彭慧慧，李洋飞，罗阳，孙景琳.浅谈常压热水锅炉房设计的几点体会[J].应用能源技术，2016（02）