常压热水锅炉容量及热效率设计问题浅析
常压热水锅炉容量及热效率设计问题浅析
摘要 针对常压热水锅炉在较大面积的供热工程中，存在的出力达不到设计参数，出水温度过低，设计制造中热力计算依据不足等问题，对其原因提出了分析意见，介绍了立式常压热水锅炉的几种型式，对锅炉容量热效率设计中的重点项目，炉膛，受热面布置提出设计要求，及应用计算公式。
关键词 问题及分析；热力计算；炉膛炉排；热负荷；热效率
1问题的提出
常压热水锅炉在我国锅炉制造行业占有一定的比重，因其具有制造工艺简单，成本低，安装使用占地面积少，易于操作管理。特别是开式结构，无压运行，不存在汽水超压发生爆炸的危险等诸多优势，在洗浴饮水，供热领域得到广泛应用。
在供热工程运用中，采暖面积从几百m2到几千m2甚至达到几万m2。在工程实际中较大面积的供热项目一般出现问题比较多，发生投诉及纠纷的主要问题是锅炉出力达不到设计参数，出水温度过低满足不了采暖需求，此类问题在立式锅炉结构的炉型上尤为突出。
2 主要问题分析
JB/T7985-2002《小型锅炉和常压热水锅炉技术条件》中对锅炉容量的规定为“常压热水锅炉的额定热功率不应小于0.05mW ，且不应大于2.8mW ，额定出水温度不宜大于85℃”这一规定充分考虑了常压锅炉的结构性能及设计范畴。锅炉容量不能超出限定值，常压立式锅炉的燃烧机构均为固定炉排手烧炉，由于炉膛大，在实际运行中炉膛的燃烧工况，根本满足不了大容量热力所需的理论参数。最重要的是炉胆体受热面热量的传递转换过程难以充分实现。热效率达不到设计值，导致锅炉出力严重不足。
3 立式常压热水锅炉的结构型式
目前在小，中型常压锅炉结构设计上外形以“炮弹式”居多，也有方形结构，设计型式具有代表性的有下述几类：
1）立式双层炉排反烧式（上为水冷炉排，下为固定炉排）。炉胆体为横水管结构；
2）立式单炉膛正烧式横水管结构；
3）立式方形正烧式炉膛，受热面为上，下烟室火管型结构；
4）也有在受热面布置上采用水管，火管结合式结构的。
4 锅炉容量热效率设计计算中存在的问题
在常压热水锅炉的设计制造中，对锅炉的两个重要参数；额定热功率（容量），热效率的标定缺少计算依据。有的采用类比法来确定锅炉的容量，比如；一台标定为0.16mW 的热水锅炉，外径φ1 000mm，高度2 800mm左右，按直径每增加100mm 锅炉容量相应增大0.08mW （出水量一个吨位），以此类推标定参数。锅炉容量愈大，直径愈大，较大容量的锅炉燃烧室布置过大又易造成燃烧死角，手工加煤投送费力，出灰渣困难，必然造成燃烧工况不良，炉膛出口温度降低，受热面有效吸热减弱，导致热力指数大打折扣。
不少制造方对常压锅炉的热效率标定过高，铭牌或产品样本上标为80%以上，甚至有的高达90%几，殊不知承压工业锅炉热效率达80%以上已不容易，合理的参数是通过必须的热力计算数据和校核获得的，这是保证锅炉容量，热效