浅析电锅炉应用及锅炉房设计

浅析电锅炉应用及锅炉房设计
摘要：近几年来，随着社会经济的发展，电能虽然是一种清洁能源，但在我
国供热行业禁止使用化石能源生产的电能，以直接加热的方式作为供热的主要热源，这是因为我国目前火力发电厂的发电效率仅在40%左右，化石能源所发电能，则属于高品位的能源，由这种高品位电能制备热能不符合我国能源的梯级利用政策。

因此，各地各行业一般不鼓励甚至限制使用电能来直接制备热能。

关键词：电锅炉；应用；锅炉房设计
引言
一项正确设计必须既符合设计规范又切合客观实际，力求技术上先进，经济
上合理。

反映在设计图纸上就是数据的选用，设备的选型、工艺的布置，均应该
是具有一定的先进性和时代感的。

锅炉房设计时应特别注意以下几方面：热负荷
计算、主要设备及辅助设备选型、锅炉房选址及锅炉房室内布置等。

1锅炉的定义
由于锅炉房设计规范中未明确锅炉的定义，笔者查询了相关资料，其国务院
令第549号文件，国务院关于《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）
的决定，第八章附则，第九十九条中提到：锅炉是指利用各种燃料、电或者其他
能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定
为容积大于或等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或等于0.1MPa（表压），
且额定功率大于或等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。

对于常见的热
水锅炉而言，额定热功率大于100kW时才算锅炉。

1电锅炉国内应用
随着国家对核电事业的高度重视，我国核电获得了井喷式的发展，电极锅炉
作为核电厂优质的启动锅炉也随之进入我国，电极锅炉因具有效率高（对于蒸汽
锅炉，输入功率的99.9%以上能转换为蒸汽）、无噪声、环保无污染、占地面积
小、启动速度快、可在低负荷下长期工作等特点，故在核电厂中得到了广泛应用。

电锅炉在我国民用方面，主要应用于城市供热系统。

目前，我国城市化不断普及，城市供暖面积也在不断地增加，所面临的节能减排形势也更加严峻，能源供应多
元化是已成为我国的安全战略，较煤、天然气、生物质而言，电能作为清洁能源，具有自己的独特优势。

电极锅炉+蓄能方式利用谷电作为能源的集中供暖模式与
国家节能降耗的大方针政策也是一致的，电锅炉作为供热系统的核心设备，值得
重点研究及推广应用。

在我国工业方面，电锅炉广泛应用于火电、风电、核电的
启动锅炉以及太阳能供热系统的辅助热源，同时，还可为各行各业提供生产用的
高品质蒸汽以及高温热水。

我国在电锅炉方面的发展较国外晚很多，在一些电锅
炉核心技术方面的研究还没有形成系统的成果，但因电锅炉的种种优点及国内需
求量的不断攀升，我国电锅炉的研制工作也在紧锣密鼓地开展。

2锅炉房设计
2.1锅炉房选址及锅炉房室内布置
（1）锅炉房选址。

锅炉房选址应根据批准的建设区域的总体规划和热力规
划进行，做到远近期结合，以近期为主，并宜留有扩建余地；另外锅炉房设计时
应注意与总图专业配合，锅炉房位置选择应以靠近供热集中区域、利于凝结水回
收或排放为主，宜设于下风向。

减少对区域环境影响。

（2）锅炉房室内布置。

锅炉布置时，首先要满足规范《锅炉房设计规范GB50041—2008》的要求，对锅
炉的炉前、炉后、炉侧净距及炉体上侧与建筑物最低点的净距要求合理取值。

另
外需根据锅炉工艺是否设自动上煤、除渣系统实际情况，调节炉前、炉后净距；
单台蒸汽锅炉额定蒸发量1t／h～20t／h或单台热水锅炉额定热功率0．7MW～
14MW的锅炉房，其辅助间和生活间宜贴邻锅炉间固定端一侧布置。

单台蒸汽锅炉
额定蒸发量为35t／h～75t／h或单台热水锅炉额定热功率29MW～70MW的锅炉房，其辅助间和生活间根据具体情况，可贴邻锅炉间布置或单独布置。

配电室布置位
置及房间大小应与机电专业协商确定。

2.2锅炉房电气及通风设计
（1）锅炉供电负荷级别及供电方式。

在设计锅炉的供电负荷级别以及供电
方式时，要按照实际的工艺要求、热负荷重要性、环境特征以及锅炉的容量等，
参照现行的《供配电系统设计规范》中相关规定严格执行。

电气线路均使用穿金
属管布线，并且在敷设时要避开锅炉的烟道、热风道以及热水箱和其它载热体的
表面，一些具有火灾及爆炸危险的场所，比如油箱间、油加热间、碎煤机间以及
煤粉制备间和运煤走廊等，在进行电气系统设计时，要严格按照现行的《爆炸和
火灾危险环境电力装置设计规范》中相关规定进行。

（2）有爆炸危险房间的设计。

如果有些房间存在一定的爆炸危险，则要保证多于每小时三次的换气量，如
果自然通风无法满足这一要求，要配置相应的机械通风进行强制通风，并且换气
量要大于每小时八次。

通风装置也要防爆。

燃油泵房要配置每小时十次换气量的
机械通风装置，油箱间的换器量不少于每小时六次。

这些房间的机械通风装置均
需配置相应的防爆设施。

如果锅炉房设在建筑物内，则换气量最少每小时三次，
其通风换气装置要和气体浓度探测装置做联动控制。

锅炉房自身排烟系统不可跨
过水平防火分区，要直接与室外相通，并且不得留有任何的缝隙或者孔洞。

2.3锅炉房的防火设计
（1）室内的消防给水设计。

按照相关规定，锅炉房内可以不用设计室内的
消防给水系统，但是锅炉房中燃料的丙类和甲类生产厂房和储罐等，要配置相应
的室内消防给水系统，而且要设置蒸汽及泡沫灭火装置。

如果单台锅炉的蒸发量
大于4t/h，或者总的蒸发量大于12t/h，就要设计室内消防给水系统。

锅炉房中
的输煤栈桥以及运煤层也要设计消防给水系统。

由于锅炉房火灾危险性相对较高，因此很有必要对其室内消防给水的设计做严格规定。

（2）水喷雾灭火系统的设计。

因为水喷雾灭火系统属于局部的应用系统，在设计时，其作用面积取受保护
对象的外表面尺寸面积，所以在设计过程中按照锅炉产品样本所提供的外形尺寸
取值即可。

水喷雾灭火系统要配置手动、自动以及应急操作等三种控制方法。

如
果锅炉房为燃气锅炉房，则其水喷雾灭火系统的自控方式又有三种，即可燃气体
浓度探测联动启动、湿式先导管传动水力启动以及火灾探测器动启动等。

由燃气
锅炉房的火灾特点来看，水喷雾灭火系统的自动启动方法最好同时设置两种，其
中必须设置的一项为可燃气体浓度探测器联动启动装置。

结语
随着我国城市供暖面积的不断增加,节能减排形势日益严峻，天然气供应紧张，电能作为一种清洁能源,因其能源输送限制小，具有自己独特优势。

若采用
电锅炉+蓄热相结合的供热方式，若能够充分利用谷电作为集中供暖，在低谷电
时蓄热，在高电价区间内使用热量，可以起到平衡电网负荷的作用。

这便能更加
贴合我国节能降耗的大方针，拓宽市场空间。

目前，电极锅炉在国内还属于新型
设备，在市场上的普及率不是很高，但鉴于电锅炉具有占地面积小、启停速度快、控制精度高、运行维护方便、高效节能、绿色环保等优点，已成为行业内学者重
点关注及研究对象，且对于电锅炉相关研究成果也是颇为丰富的。

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