民用与工业供暖系统结构和锅炉房布置形式实习报告

建筑工程与力学学院 建筑环境与社备工程专业0101070xx8潘博
指导教师:张永贵
为在学习专业课之前对所学专业有一个初步了解,学院和系里安排我们进行了为期两周的认识实习.我们先后参观了奥体中心,校动力中心,市煤气公司,热力公司,市晴纶厂和渤海铝业公司等单位的工业与民用供暖系统.通过参观我们对供暖系统的结构有了初步的了解,为专业课的学习打下了基础.
一,民用采暖系统
1,市奥体中心
首先我们参观的是市奥体中心,这是一座能同时容纳3万人的体育场.该体育场建设的目的是作为xx年年奥运会的分会场,所以必须达到一定的环保要求.因此其采用的供暖设备为两台10吨的燃气(油)式锅炉.进入锅炉房的第一感觉就是干净,就好像进入锅炉房中的"星级宾馆"一样.这个锅炉房可以并排安放四台燃气锅炉(其中两台已安装到位),从市天然气管道中来的燃气和空气在进入锅炉前先充分混合,然后在锅炉内燃烧.最后只有燃烧后的空气剩余成分和生成的co2气体排入大气.所以这套系统的锅炉部分干净,简洁,流畅.我们再来看一下她的水系统:从自来水管道进来的水先进入软化水设备,除去ca2+,mg2+等阳离子,再进入储水箱,然后是除氧设备和定压罐,经水泵后再进入锅炉.从锅炉出来的水经分水器送到不同用户.设备间中各种设备的布置非常明了,各种设备从右手边开始沿墙壁按系统流程排开,系统流程非常清晰,这样做既便于维护又便于管理.我们再看体育场内的散热器,由于场内人员流动性非常大,室内散热器没有使用暖器片,取而代之的为暖风机.这样就可以在短时间内迅速提高室内温度.下面是该系统的流程:
从上图中可以看出,燃气锅炉的供暖系统与燃煤的相比省去了许多设备.
锅炉房布置形式:
2,校动力中心
校动力中心主要负责为新校区,家属区,教学区,学生公寓供暖.为了保证采暖的经济性和供暖量相平衡校动力中心采用四台燃煤式锅炉.在这里我们了解了燃煤式供暖系统的特点和与之配套的相关设备.进入动力中心首先看到的便是那高耸的烟囱,这座烟囱高80米,顶口直径2.5米,采用混凝土材料浇注而成.紧接着我们来到锅炉房与前述的燃气式锅炉房相比,这里到处散落着煤灰.锅炉房内并排安放着两台锅炉:一台为块装式,一台为散装式.由于学校在不断扩建,供暖需求也在不断增大,但是锅炉房的设计显然并未跟上学校扩建的步伐,系统布置的有些凌乱,自动化水平也较低.下面让我们以块装锅炉为例来认识一下这套系统,从锅炉出来的烟气进入省煤器,通过它给进入锅炉的低温水加热,紧接省煤器的为除尘器.校动力中心使用的为水击式除尘器,进入除尘器的烟气喷射到水面上时激起的水花把烟气中的尘埃吸附掉,在此之后烟气通过烟囱排入大气.水击式除尘器的除尘效率比较高,所以刚开始见到的烟囱没有黑烟冒出,这就是该供暖系统的烟系统.其水系统和前述燃气锅炉装置类似.系统流程如下:
为了解高层建筑的供暖系统,随后我们又来到世纪楼参观.由于是高层建筑,水在供暖立管里产生很大的静差,由于压强和低层建筑不同所以不能采用同一套系统供暖,而应设置单独的系统.在一般情况下,高层建筑的供暖系统可采用以下几种形式:
串联式:相隔一定楼层设置一设备层,给其上一定数目的楼层供暖;
并联式:在低层设置不同的设备给不同楼层供暖;
串并联混合式:在世纪楼的采暖系统中采用的是并联式.这套系统设在地下室.一到六层采用的是和低层建筑相同的系统供暖,七到二十一层使用独立系统供暖从而形成与外网独立的循环体系,其系统图如下:

3,民用采暖系统分析
民用建筑的供暖,按照人员流动性可以分为:人员流动性大的场所,人员固定的场所;按照建筑高度可分为:高层建筑和低层建筑等形式.根据不同的形式在室内换热器设置上:人员流动性大的场所应采用强制对流换热的方式,其优点为在短时间内即能达到较好的换热效果.对于人员较为固定的场所多采用自然对流式换热器,辐射式换热器;当然在超大型厂房内辐射式换热器也有使用.
(注:地板辐射采暖)
对于高层建筑由于静差的不同应设置独立的系统.对于热源择要根据环保,经济性,可操控性,自动化程度以及成本等合理设计.
二,工业供暖系统
对于工业供暖系统的了解是从市煤气公司开始的.煤气公司是以煤和水蒸气为原料生产水煤气的企业.为此该厂配备的是三台蒸汽式锅炉,其中两台6吨,一台10吨.在这里我们第一次见到了双层式锅炉房,其结构如下:
两台六吨锅炉安放在二层,十吨锅炉放在一层.这样做是为了便于管理,和机械化操控.由于生产工艺的需要,工业锅炉对水质要求非常高,进入锅炉的水不仅要除去ca2+,mg2+等阳离子,同时还要除去so2-,cl-等阴离子,即除盐过程,其系统流程如下:
在经过一系列物理,化学过程之后,水中含有的对设备有害的离子已基本除净.然而经过一段时间的使用后阴,阳离子交换器中的树脂已基本丧失除离子的能力,需要进行再生.由于生产需要大量蒸汽,设备所需的补水量也特别大.生产的连续性和安全性要求在锅炉的关键部位安装各种仪表,而这些仪表通过线路直接连到总控制室的控制台上,运行管理人员只需在控制室监测各种仪表,就能全面了解锅炉的运行状况.同时各系统中的关键设备必须有备用的.否则一旦出现事故,损失将是巨大的.
在我们参观的三家企业(市煤气公司,市晴纶厂,渤海铝业公司)当中,市晴纶厂的锅炉不仅为生产供热,同时还带动两台6000kw的发电机组为生产供电.为了节约生产成本三家企业均使用煤作为燃料.

通过对以上三家企业的参观我们认识到工业锅炉在经济性,安全性,工艺要求,自动化程度等方面的要求均高于民用锅炉.工业建筑的室内换热器则多采用暖风机形式.
渤海铝业的锅炉房结构:
三,心得体会
通过为期两周的实习,使得我们对本专业所涵盖的领域有了初步的了解,对未来所从事的职业有了新的认识.同时也把以前所学的知识和实践结合了起来从而有了新的奋斗目标.在实习过程中我们参观了制冷,供热,空调,工业通风等系统,对设备和流程有了初步的印象,为以后专业课的学习打下了基础.
四,建议
认识实习应该在大一或大二安排一次使同学们对专业有一个初步了解,以免在学习中对所学专业感到陌生.
五,采暖系统中各关键设备功能和原理简介
块装锅炉:水管式锅炉系双锅筒纵向布置水管式自然循环锅炉.锅炉在厂内组装成上部受热面本体和下部燃烧设备二大部件出厂,受热面本体前端系由四周水冷壁上升至上锅筒组成燃烧室,在其后端上下锅筒之间布置密集对流管束,锅炉尾部单独布置鳍片式铸铁省煤器.组装锅炉是一种一次性投资省,外形小,安装周期短,运行安全可靠.
省煤器:省煤器是利用烟气余热,通过省煤器管散热片将锅炉给水加热,由于水在省煤器中是强制流动,水经过省煤器管,弯头多次逆流循环后进入锅炉,可使锅炉的给水温度捉高到40-50℃.
混合离子交换器:在同一罐体采用强酸性阳离子交换树脂和碱性阴离子交换树脂.阳离子交换树脂吸附原水中的铅,铁,钙,镁等阳离子,软化硬水.阴离子交换树脂则吸附原水中的氯离子以及硝酸根,硫酸根等阴离子.当树脂被杂质塞满后,系统自动吸入氯化钠(或氯化钾)溶液进行再生离子交换树脂.盐水中的钠离子(或钾离子)置换阳离子树脂中的钙,镁等离子,氯离子则置换阴离子树脂中的硝酸根, 硫酸根等离子,并通过排污管将其排放.系统再让清水对树脂进行反洗,冲去树脂吸附的钠离子(或钾离子)和 氯离子后,使系统又具备软化功能.
定压泵设备:它是根据气压罐内气体体积的变化来调节系统的压力.气体定压设备上限压力调定在供热(空调)系统所需最低压力的1.2-1.3倍,压力由电接点压力表控制,上限水位由水位控制器控制.系统膨胀阶段,当水位超过上限水位,压力超过上限压力值时,电磁阀自动排水至上限水位;系统正常阶段,供回水温度保持在设计温度工况.系统水不再膨胀.随着系统水量漏失,罐水位下降,压力降低,补水泵自动启动补水,当压力重新达到上限值时补水泵自动停止.若此时水位低于上限值时不补气,水位超过上限值时则自动补气,直到水位达到上限,压力达到上限.从而达到水位,压力双控制.当系统因突然停电或其他原因停止运行时,系统水体积开始收缩,定压设备向系统补水,可维持20分钟.隔膜定压设备与空气定压设备原理基本相同,只是不用水位控制器和补气系统,压力低于补水电接点压力表下限时,补水泵启动补水,达到上限停泵;压力高于排水电接点压力表上限时排水,低于下限时停止排水.
集水器:一般集水器的原理是根据管路的水力稳定性设计的,是对管路中某一支线的流量的改变对其他支线的影响的程度的描述,影响小的稳定性就好.根据分析得出的结论是:如果干管的管径很大而支线的管径很小,稳定性就好.因此集水器就设计成在一个较粗的管上(两端封死)开有很多的小孔,小孔再连接支管的形式.即可起到集中分配(分水器)的作用(一对多),也可起到汇集(集水器)的作用(多对一),同时又可保证各支路流量分配的平均性.至于介质的压力,在流入和流出集水器时,肯定有压力损失的.更不可能比原来还高.
除尘器:水膜除尘器是依靠离心力的作用把烟尘中的尘粒甩向水膜壁,被侧壁不断流下的水冲走,从而除掉尘粒.
除氧气:热力除氧器是火电厂给水加热系统和化工等行业工业锅炉给水系统中的重要设备之一.主要用于除去给水中的氧气和其它非凝结气体,使给水溶气量符合使用标准,保证锅炉,管道等设备在役期间安全运行,并且能充分利用系统的排汽和疏水,提高了机组的热经济性.