集中供熱系統大型鏈條爐排熱水鍋爐配置選型問題

近年來，我國城鎮集中供熱事業得到了快速發展。由于采用熱水供熱系統具有采暖質量好、節能、運行安全、設備維護費用低等優點，熱水供熱系統目前已經成為我國北方城鎮冬季供熱的主體形式，同時也推動著熱水鍋爐技術的發展和進步，使其朝著大型化和多型化方向發展。

由于我國環境保護標準的限制并考慮到燃燒設備的運行可靠性，目前，我國絕大多數集中供熱用熱水鍋爐是大型鏈條爐排熱水鍋爐。集中供熱事業的發展也帶動了更多鄭鍋出品的大型鏈條爐排熱水鍋爐被用于集中供熱系統的主熱源或調峰熱源。在實際運行中，不同結構形式的大型鏈條爐排熱水鍋爐顯示了各自的技術特點。因此，如何在集中供熱系統中選用大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型和對鍋爐容量進行合理配置，保證熱水供熱系統安全、高效地運行是供熱企業所關心的問題。

為此，本文對目前常用的大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型進行了分析，提出對于集中供熱用大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型選擇原則及容量配置原則。

（1）鍋爐的水動力安全性好。大容量熱水鍋爐是城市集中供熱的熱源，如果出現運行事故而導致停爐，不僅會對供熱機組造成重大的經濟損失，而且有可能對整個采暖系統，甚至相關的社會單位造成不可估量的間接損失。水動力安全性是保證熱水鍋爐安全運行的最主要問題，也是供熱企業最為關心的問題。然而，由于目前對大容量熱水鍋爐的運行管理水平較低，鍋爐水質也難于保證，有些供熱系統工質所攜帶的固相沉積物嚴重超標，僅靠鍋爐自然循環或回水引射所產生的水動量是無法將固相沉積物攜帶出鍋爐受熱面，固相沉積物經常會沉積在下集箱或水火管鍋殼式鍋爐的鍋筒底部，導致水冷壁爆管、鍋殼底部壁面金屬過熱產生鼓皰損壞等事故。 

因此，選擇大容量熱水鍋爐的原則應當是不僅保證在鍋爐水質達標的情況下能夠保證水動力的安全，而且對于水質稍差時也能保證鍋爐的安全運行。

（2）煤種適應性好。近年來，我國煤炭供應日趨緊張，鍋爐很難保證燃用設計煤種運行，因此，集中供熱用大型熱水鍋爐必須具有較寬的煤種適應性。目前我國集中供熱用大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐排形式是鱗片式鏈條爐排和橫梁式鏈條爐排。若要提高鍋爐的煤種適應性，除要保證相應的爐排面積外，應當保證燃燒系統一次風的溫度。鍋爐加裝空氣預熱器的作用不僅是為了降低鍋爐的排煙溫度以相應提高鍋爐的熱效率，同時也是為了提高一次風的溫度，保證燃料、特別是低質燃料能夠被適時點燃，并高效率的燃燒及燃盡。因此，認為熱水鍋爐工質溫度低，排煙溫度容易得到保證，大型鏈條爐排熱水鍋爐可以不加裝空氣預熱器的觀點是片面的。運行實踐表明，對于容量大于14MW的熱水鍋爐則應當設計加裝空氣預熱器。

（3）受熱面清灰方便可靠。冬季的室外氣溫是逐漸降低后又逐漸升高的，因此，集中供熱用大容量熱水鍋爐會較長時間地低負荷運行，這是大容量熱水鍋爐重要的運行特點。對于燃煤鍋爐，煙氣中含有飛灰和水蒸氣是不可避免的，而長時間地低負荷運行會造成煙道和受熱面，特別是尾部受熱面的積灰，甚至結露，嚴重時會使尾部對流受熱面煙氣流道堵塞，降低鍋爐出力和熱效率，因此，在鍋爐設計方面，必須考慮設計有可靠的清灰措施。

（4）鍋爐熱效率高。集中供熱用熱水鍋爐的容量大，因此煤耗也大，提高鍋爐的熱效率對降低煤耗、節約運行費用有著重要意義。

（5）鍋爐總高度低。由于集中供熱用熱水鍋爐的大型化，相應提高了鍋爐房的造價，因此在保證鍋爐良好運行性能的前提下，鍋爐的總高度低，就會較大幅度地節約鍋爐房的基本建設費用。3 集中供熱用大型鏈條爐排熱水鍋爐容量的選擇原則區域集中供熱鍋爐房的多臺鍋爐容量配置也是供熱企業所關心的主要問題。中國供熱了解到目前，一些供熱企業通常采用供暖峰值熱負荷來確定鍋爐的容量，并采用同容量的鍋爐備用，造成了投資和運行費用的浪費。對于我國北方地區，整個供暖期能達到室外設計溫度值的小時數僅占總供暖小時數的2％～5％，也即如果按照供暖峰值熱負荷來確定鍋爐的容量，在整個供暖期內鍋爐只在2％～5％的時間是滿負荷運行，其余時間都是低負荷運行，造成鍋爐熱效率降低，浪費了燃料和電能。

我國北方地區室外計算平均溫度時的供暖熱負荷約為其供暖峰值熱負荷的70％。因此應該按照以下原則選擇大型鏈條爐排熱水鍋爐的容量與配置：

（1）對于采用兩臺鍋爐配置時，單臺鍋爐的容量應按照供暖峰值熱負荷的70％確定；

（2）對于采用三臺和三臺以上的鍋爐配置，應按照如單臺鍋爐事故停機后，鍋爐房的所余鍋爐的供熱總容量不低于供暖峰值熱負荷的70％的原則確定；

（3）綜合考慮采用鍋爐不同配置時的鍋爐、輔機系統和鍋爐房的綜合造價，以及運行和維護費用，以總費用最低為確定原則。