陳鐵君 孫連啟（.張家口電產(chǎn)品發(fā)展有限公司，河北 張家口075000；.張家口市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所，河北 張家口075000）

介質(zhì)熱管鍋爐成套供熱系統(tǒng)，是哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制成功的國(guó)家級(jí)科技成果，一九九七年十二月已榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、國(guó)家環(huán)境保護(hù)局、國(guó)家對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作部、國(guó)家稅務(wù)總局五部委聯(lián)合頒發(fā)的國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書.本人在一九九八年三月將這項(xiàng)技術(shù)成果引進(jìn)張家口市，予以推廣應(yīng)用.

1 工作原理和科技水平

介質(zhì)熱管鍋爐成套供熱系統(tǒng)是根據(jù)相變傳熱理論，把現(xiàn)代鍋爐技術(shù)與熱管技術(shù)結(jié)合而創(chuàng)立的新一代供熱系統(tǒng).帶燃燒室的蒸發(fā)器、載熱體和散熱器，通過連接管路構(gòu)成自帶熱源的“大熱管”供熱系統(tǒng)，其蒸發(fā)器為“大熱管”的汽化段，即：介質(zhì)熱管鍋爐，散熱器為凝結(jié)段.散熱器具有凝結(jié)放熱特性，即：傳熱效率高、傳熱能力大、軸向傳熱均勻，啟動(dòng)迅速.該技術(shù)先進(jìn)性在于實(shí)現(xiàn)了整個(gè)供熱系統(tǒng)按熱管原理利用相變進(jìn)行高效傳熱.解決了常規(guī)熱管五大難題，即：熱管可水平放置；熱管長(zhǎng)度可超過200m；系統(tǒng)可長(zhǎng)時(shí)間保持高真空度；系統(tǒng)真空度可調(diào)節(jié)；介質(zhì)具有良好的導(dǎo)熱輸送性能.專家鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：“介質(zhì)熱管鍋爐成套供熱系統(tǒng)是合理的、新穎的、實(shí)用性的系統(tǒng)，所提出的理論與設(shè)計(jì)方法是科學(xué)正確的.系統(tǒng)性能指標(biāo)先進(jìn)，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，其設(shè)計(jì)機(jī)理新穎，屬國(guó)際首創(chuàng).”

2 主要技術(shù)特性：

（1）介質(zhì)熱管鍋爐成套供熱系統(tǒng)具有防寒抗凍功能，在－30℃以下，可隨時(shí)啟、停，實(shí)施間斷性供熱.這一特性，特別適合學(xué)校、劇院等間歇式的建筑.學(xué)生放學(xué)、放假可停止供熱，系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生凍裂事故.節(jié)約燃料.

（2）啟動(dòng)快、供熱均勻，熱備用狀態(tài)下啟動(dòng)鍋爐30分鐘左右，散熱器末端溫度可達(dá)到80℃以上.散熱器使末端壁溫差不超過10℃.

（3）與常規(guī)熱水供熱系統(tǒng)比較節(jié)水、節(jié)電.該系統(tǒng)傳熱為有機(jī)介質(zhì)，依靠真空相變，冷凝液體自然的回流方式，不需要水和額外動(dòng)力循環(huán).

（4）散熱器熱交換效率高，表面溫度可達(dá)120℃～130℃.

（5）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資少，安全可靠、操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低.

3 應(yīng)用中解決問題

3.1 鍋爐房位置選擇及設(shè)計(jì)

（1）該系統(tǒng)屬于相變換熱，封閉真空無(wú)動(dòng)力自然循環(huán)，冷凝介質(zhì)自然回流，要求鍋爐房結(jié)構(gòu)為地下室或半地下室.地平面下3－5m左右.供熱半徑在220m以內(nèi).

（2）在鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)積水坑，安裝潛水泵，以備排水.防止雨水從地溝返回和鍋爐漏液的應(yīng)急處理設(shè)施.

（3）上煤、除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：上煤一般采用傾斜下滑煤通道，傾角在50～85°之間.除渣為人工或電動(dòng)起重吊車.

（4）鍋爐房的大小，照明、防火等設(shè)計(jì)，符合鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范的要求.

3.2 鍋爐容量的選擇

按采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算出采暖熱負(fù)荷，鍋爐額定容量一般為采暖熱荷的1.2－1.3倍.鍋爐容量過大，易使系統(tǒng)超過額定壓力.額定工作壓力為0.2Mpa.鍋爐容量過小，整個(gè)系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn).

3.3 采暖熱管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管網(wǎng)的連接方式.

（1）樓房：供熱管采用集中管式系統(tǒng).

（2）平房：供熱管采用分區(qū)單管供回式系統(tǒng).

3.4 安裝過程的氣壓試驗(yàn)和密封性檢查

要保證整個(gè)供熱系統(tǒng)（鍋爐、管網(wǎng)、散熱器）有一定的真空度，必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做氣壓試驗(yàn)，以保證其嚴(yán)密.試驗(yàn)壓力為0.3MPa保持8小時(shí)；0.6MPa保持20分鐘，然后在0.2MPa下，用肥皂泡沫檢查所有焊縫及密封面連接處.無(wú)滲漏為合格.

3.5 系統(tǒng)的調(diào)試及運(yùn)行

（1）系統(tǒng)內(nèi)充裝介質(zhì).

（2）按鍋爐規(guī)程要求，做好點(diǎn)火、烘爐、升溫、暖管、正常燃燒等操作.

（3）對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了真空度調(diào)整.方法為抽空法和熱排法兩種.真空度達(dá)到系統(tǒng)要求的數(shù)值.

（4）調(diào)整鍋爐燃燒，注意液位計(jì)的液位變化，經(jīng)過一段時(shí)間（30－60分鐘），液位達(dá)到基本穩(wěn)定后，表明整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常.

4 節(jié)約能源有廣泛市場(chǎng)前景

張家口市地屬三北高寒地區(qū)，一年采暖期長(zhǎng)達(dá)約半年之久，冬季壩上地區(qū)最低溫度－32℃，壩下地區(qū)－25℃，有風(fēng)天氣多、風(fēng)速大，建筑物散熱快，供暖燃料消耗大.尤其是中、小學(xué)校，使用熱水供熱系統(tǒng)，學(xué)生放學(xué)、放假后，仍必須供熱.否則，供熱設(shè)施凍壞，浪費(fèi)了大量燃料，介質(zhì)熱管鍋爐成套供熱系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，解決了這一問題，從而大大降低了能源消耗.比熱水采暖系統(tǒng)節(jié)燃料達(dá)50%，節(jié)電、節(jié)水為100%.幾年來，全市各縣中、小學(xué)校自1998年至今，已投入使用的系統(tǒng)200余套.供熱面積達(dá)20萬(wàn)m2.建筑類型：樓房、平房.每年節(jié)約燃煤約4000噸，按每噸400元人民幣計(jì)算，每年節(jié)省費(fèi)用達(dá)160萬(wàn)元.這些年來，節(jié)約了大量的能源和資金.

5 結(jié)束語(yǔ)

這項(xiàng)技術(shù)如在全省、全國(guó)范圍內(nèi)大力推廣應(yīng)用，會(huì)節(jié)約許多能源，減少大量有害氣體排放，起到很好地節(jié)能減排的效果.具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，有著廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景.